Cours de bromatologie Il s’agit d’un cours sur les nutriments. On connaît de mieux en mieux la composition fine des aliments, les besoins nutritionnels de l’organisme mais en dépit de toutes ces avancées, il n’y a pas beaucoup de monde qui mange bien. pathologies, désordres nutritionnels. Il y a parado paradoxes xes dans ce monde ! 1) Il n’y a pas grand monde qui mange bien :
Il existe une sous"alimentation chronique d’un c#té de la plan$te et de l’autre on mange n’importe quoi, n’importe quand. %& pathologies lourdes ! maladies cardio"vasculaires, cancers, caries, lithiases urinaires, lithiases biliaires,... 2) Désinformation totale et absolue :
On donne des conseils farfelus malgré les avancées scientifiques 'elles sont déformées(. On fait des tests in vitro et directement, ils sont répercutés sur des pseudo notices de produits beaucoup de données erronées deviennent des vérités 'ex régime )ontignae( il faut un esprit critique et bien connaître les notions de nutrition. => Paradoxe : n !onna"t de plus en plus de !#oses mais personne ne mange bien et la désinformation est presque généralisée $
Chapitre * ! Introduction +romatos %& aliment ogos %& étude Il existe aussi un rapport avec les bromates, car bromatos veut aussi dire - odeur . Cela remonte au fait qu’auparavant, on avait un rapport direct odeur"aliment, l’odeur était le contr#le principal pour savoir si un aliment était altéré ou non. = %!ien!e appliquée traitant de la qualité et du !ontr&le des aliments aussi bien du point de 'ue #istorique( agronomique agronomique et te!#nologiqu te!#nologique( e( nutrition nutritionnel( nel( analytique( toxi!ologiq toxi!ologique( ue( législatif et biote!#nolo biote!#nologique gique
*.* /istorique 0endant des millénaires, l’alimentation des hommes n’a pas suivi d’évolution notable. 1n alternance avec des épisodes de famine, l’homme se nourrissait de fruits, céréales, légumes et produits animaux selon - le bonheur de la chasse . Cela ne n e constituait pas un mod$le d’équilibre alimentaire. 2u début, l’absence de mode de conservation ne pouvait assurer 3 ces hommes primitifs '- chasseurs cueilleurs ( une alimentation élaborée en toute saison. 2mené 2mené 3 explorer des territoires de plus en plus lointains, l’homme primitif utilisait des moyens de conservation forts limités tels que le séchage, le fumage et le salage. *
0uis, au fur et 3 mesure apparurent de nouvelles méthodes, tou4ours plus élaborées comme ! " la réfrigération " la fermentation alcoolique et lactique " l’utilisation du vinaigre " le sucre dont la source unique était le miel " les aromates ! r#le antiseptique, emp5che la croissance des bactéries
6outes 6o utes ces techniques préfigurent les méthodes de conservation des aliments
1x ! Che7 les anciens amérindiens ! pour leurs grands déplacements, ils fabriquaient des mélanges 3 haute valeur énergétique comme le pemmican qui est un mélange de viande séchée, de graisse et de baies ... év$nements historiques ma4eurs ont contribué 3 leur développement dév eloppement et ont eu une un e influence sur la situation socio"économique de l’humanité, sur les comportements alimentaires ! *89 e développement de l’agriculture :u fait de la sédentarisation, les hommes ont commencé 3 cultiver et pass$rent alors 3 une alimentation 3 base de céréales il y a environ *;;;; ans. %& On est passé de la prédation alimentaire a limentaire 3 la production alimentaire. :e ce fait, la production alimentaire explosa avec de nombreuses conséquences au niveau démographique < notamment le développement de nombreuses villes ayant ayant des concentrations humaines de plus en plus plus importantes. Il en découla alors une compétition pour les les ressources et de nombreuses maladies pouvant m5me devenir des épidémies 3 cause du rapprochement des populations 89 ’explosion ’explosion industrielle '=I=e si$cle( 1lle engendra une urbanisation massive con4uguée 3 un exode rural 'dépeuplement des campagnes(, et donc ! " un éloignement entre le domicile et le lieu de travail " une augmentation des distances entre les lieux de production des aliments et les lieux d’utilisation. 6ous 6ous ces év$nements ont bouleversé les habitudes alimentaires et cela a déclenché la création et la production de produits alimentaires remaniés et de plus en plus élaborés. 1n effet, 4usqu’au début du =I=e si$cle, les produits d’origine végétale et animale ont été conservé de mani$re plus ou moins artisanale mais 3 partir de cette époque, les méthodes de préparation et de conservation se sont compl$tement diversifiées et ont été appliquées 3 l’échelon industriel. 0lus ou moins >;? des produits que nous consommons dans les pays riches proviennent de l’industrie agroalimentaire et ce chiffre devrait atteindre @; 3 @A? tr$s bient#t. Cela engendre une segmentation de marché 'marché du bébé, de l’enfant, du senior, de la santé avec des aliments enrichis en vitamines, cuisine rapide pour les gens n’ayant pas le temps de cuisiner(. :e plus, on voit apparaître depuis une un e di7aine d’années, des méthodes issues des biotechnologies dans l’alimentation, et, selon l’enthousiasme des consommateurs et des industries, cela pourrait bien 5tre une révolution. 1lles auront certainement une incidence tout aussi considérable que l’$re industrielle
*onséquen!es de l’é'olution ré!ente de l’alimentation :
a( es procédés chimiques actuels 'extraction, synth$se,...( ont pour conséquence une augmentation réguli$re de la consommation des graisses d’origine animale et de sucres raffinés. b( Bne amplification des fraudes. c( Bne surabondance des produits et un estompement de la finalité nutritionnelle et diététique de d e l’aliment pour ! *89 es vertus hédoniques 'on mange pour se faire plaisir( ! - fraîcheur " - lég$reté " - naturel " - pratique . 89 a recherche des aliments de plus en e n plus appétants et disponibles. %& On voit apparaître des troubles comme l’obésité, la surcharge pondérale, ... d( 2pparition des - ocnis 'ob4ets comestibles non identifiables( ! :ésormais, les animaux domestiques sont plut#t considérés comme des personnes, ce qui engendre un dégoDt pour tout ce qui ressemble 3 l’animal 'fishsticEs, nuggets de poulet,...(. déstructuration puis restructuration distanciation che7 les consommateurs par rapport 3 l’origine réelle de l’aliment et des manipulations qu’ils ont subi ! - On mange parce que Fa nous fait plaisir mais on ne sait pas trop ce qu’on mange %& angoisse. - Or, l’évolution l’évolution de l’esp$ce nous a préparé 3 la pénurie et non 3 l’exc$s 'C.Gishler( ! 0our les pays développés, le spectre spectre de la famine s’est éloigné mais nous avons gardé un syst$me de régulation qui a fait ses preuves et a survécu 3 une alimentation rare et inconstante pendant de nombreuses années. Hous possédons en effet un bon mécanisme de stocEage qui a été sélectionné sélectionné pendant l’évolution 'nous sommes de bons accumulateurs de graisse( g raisse( en prévision de possibles famines.
apparition de surcharge pondérale ou obésité ! nous avons acc$s constamment 3 une alimentation surabondante et hyperlipidique et, en plus, le travail manuel a considérablement diminué dans nos sociétés ces derni$res années. *9 de la population des pays riches se soumet plus ou moins réguli$rement 3 un u n régime restrictif ! avant, on devait faire des efforts pour avoir l’indispensable et maintenant, on en fait pour re4eter le superflu. On n’a plus les crit$res de choix qu’étaient les coutumes notamment face 3 la multitude de denrées, il nous faut retrouver ces crit$res.
*. a sécurité alimentaire ! ’industrialisation ’industrialisation a beaucoup diminué les risques toxicologiques et e t microbiologiques associés 3 la production, la préparation et la distribution des aliments. )ais il est tout de m5me inexact de penser que la nourriture d’au4ourd’hui est moins saine que celle d’hier. On assure une maîtrise de la sécurité par autocontr#le de la chaîne de production et des contr#les de plus en plus nombreux de la chaîne alimentaire, mais il est impossible malgré tout de prévenir tout risque d’accident. Cette production industrielle a un revers ! la production de masse qui est tr$s sensible sensible 3 des erreurs grossi$res, des actes irréfléchis ou criminels. :$s qu’un accident survient 'toxicologiques ou microbiologique(, cela prend de suite des dimensions nationales voire internationales qui peuvent 5tre spectaculaires 'vache folle par exemple(. *lassement des prin!ipaux risques alimentaires :
elon la G:2 'B2( *. Infections dues aux microorganismes et aux toxines 'botulisme, mycotoxines, lysteria, salmonella, ...( ! non abordés dans ce cours. . )alnutrition 'déficiences nutritionnelles prouvées biochimiquement( . Contaminants dus 3 l’environnement 'd’origine industrielle ou pas( K. ubstances toxiques présentes dans les produits naturels A. Lésidus de pesticide 'MMM 0esticides ubiquitaires( ! utilisés par plusieurs cultures, présents en faibles quantités mais s’accumulent car présents dans beaucoup d’aliments. J. 2dditifs alimentaires 'risque le mieux contr#lé(
elon le grand public *. additifs alimentaires 'J( . Contaminants ',A( . 6oxiques naturels 'K( K. )alnutrition '( A. Intoxications alimentaires '*(
*. es biotechnologies ! a manipulation du génome des plantes alimentaires et des animaux d’élevage est partiellement importante pour l’alimentation humaine et la production de mati$res thérapeutiquement actives. *..* ON) intéressants pour le producteur ! 6olérance 3 des microorganismes, 3 un herbicide Hiveau accru de résistance 3 des insectes ravageurs, 3 des
o o
microorganismes o o
)odification des caractéristiques gustatives Contr#le de la maturation des fruits 'durée de conservation &&(
*.. ON) intéressants pour les consommateurs ! % ON) de e génération ! o o o o
ex !
Léduction d’un constituant indésirable Léduction d’un risque allergique L#le plus actif dans la prévention de maladies 1nrichissement en un nutriment utile 'lipides, protéines, vitamines,...( " ri7 hypoallergénique avec plus de fer 'car les carences sont courantes(. " aliments plus riches en caroténodes 'introduction de g$nes différents( %& c9 carences en vit. 2 responsables de carence visuelles che7 l’enfant ';;; 9 an(. " aliments plus riches en acide ascorbique. " choux plus riches en glucosinolates.
*.. Lisques liés aux ON) dans l’alimentation ! 'pas totalement étudiés( o
o
)odification du métabolisme secondaire de la plante ! i on modifie le patrimoine génétique d’une plante pour résister aux microorganismes, on modifie aussi le métabolisme secondaire 'activation ou inactivation d’un g5ne(. Cela peut poser probl$mes dans le cas des furocoumarines ou des glucoalcalodes qui augmentent mais sont toxiques, allerg$nes. )odification de caractéristiques physico"chimiques importantes ! K
o
o
1x ! p/ des tomates P K,A emp5che la croissance de la bactérie Clostridum botulinum 'responsable du botulisme(. a diminution de l’acidité de la tomate 'afin d’en améliorer le goDt( fait remonter ce p/ et la bactérie peut ainsi se développer. :issémination involontaire et non contr#lée de l’information génétique non modifiée % risque le plus important ! Il peut se passer au niveau de l’écosyst$me ! si des organismes disséminent leurs g$nes dans la nature, par exemple si on mange un ON), un morceau d’2:H transgénique pourrait 5tre utilisé au niveau des bactéries intestinales et on ne sait pas comment il va réagir. :éveloppement de réactions d’hypersensibilité '& protéines hétérologues( ! es nouveaux g$nes des ON) induisent la production de protéines pas naturelles par ces plantes qui peuvent conduire 3 une hypersensibilité. 1x ! le so4a a d’abord été couplé 3 un g$ne provenant de la noix du +résil et codant pour une protéine riche en aa soufrés pour augmenter la valeur nutritive du so4a. eulement, la protéine induite par le g$ne est celle responsable de l’allergénicité de la noix du +résil %& cet ON) a été abandonné.
es ON) présentent des avantages comme des inconvénients.
*.K es aspects réglementaires ! Il s’agit de l’aspect législatif, plut#t rudimentaire. +uts : 0rotection de la santé du consommateur
0rotection du consommateur contre la fraude ’origine du droit alimentaire remonte aux sociétés les plus anciennes. 2 la fin du *@e si$cle, on élabore une législation alimentaire moderne. 1n *@J, on a créé un programme mixte G2O"O) ! Commission du Codex 2limentarius. a tQche est d’harmoniser la législation alimentaire 3 l’échelon mondial, d’assurer un r#le essentiel dans l’élaboration des normes alimentaires internationales. création de listes négatives ! indication d’additifs alimentaires dont l’usage est interdit 'tout le reste est permis(. création de listes positives ! ce qui peut se trouver dans l’alimentation 'tout le reste est interdit(. 1x ! liste de colorants. 1n *@@R, le risque microbien, risque principal dans l’alimentation, a été pris en charge par une directive européenne et cette législation est basée sur le syst$me /2CC0, /a7ard 2nalysis Critical Control 0oint( ! procédures de sécurité bactériologique et bonne pratique d’hygi$ne. Ce syst$me poss$de une procédure basée sur les dangers et le contr#le des points critiques dans les unités de production 'doivent 5tre basés sur des bonnes pratiques d’hygi$ne(. On contr#le toute la chaîne de production et pas seulement quelques échantillons 3 la sortie On s’est aperFu que les syst$mes traditionnels de contr#le basés sont les produits finis n’étaient plus en mesure d’assurer la salubrité des aliments. Ces syst$mes demandaient d’analyser beaucoup d’échantillons pour avoir une mesure représentative. Suand on détectait un probl$me, il était dé43 trop tard car il était difficile d’en retrouver l’origine. Cela faisait donc perdre beaucoup d’argent aux entreprises incriminées qui devaient retirer leur produit du marché ou pire, les produits 3 courte durée de vie étaient dé43 périmés quand on obtenait les résultats d’analyse. A
)aintenant, le syst$me /2CC0 doit 5tre respecté par tous les artisans de l’alimentation ! fabriquants comme distributeurs. e contr#le final du produit est une simple vérification, %& On est passé d’un contr#le 3 posteriori 3 un contr#le a priori. *.K.* Contr#le des denrées alimentaires en +elgique ! Il n’y a pas de minist$re et 3 la place, on a ! o
o
o
o
e service public fédéral de la santé publique, sécurité de la chaîne alimentaire et environnement dont la mission est de développer une politique qui garantit et améliore la qualité de la vie, de l’alimentation et de l’environnement. 2gence fédérale pour la sécurité alimentaire '2GC2( depuis ;;; ! 0our une surveillance satisfaisante et cohérente de la chaîne alimentaire, il faut une action coordonnée de tous les services de contr#le compétents. Or, avant, beaucoup de gens s’occupaient de l’alimentaire sans liens entre eux, ce qui menait 3 un fonctionnement inefficace. Cette agence a donc été créée apr$s la crise du - poulet 3 la dioxine et elle regroupe tous les services de contr#le actifs dans la chaîne alimentaire. )inist$re des affaires économiques 'contre les fraudes( ! compétent au niveau de la fraude pour faire du profit. aboratoires agréés
e 0G prépare la politique en mati$re de sécurité et défini les normes au niveau de l’alimentation et c’est la 2GC2 qui doit veiller au respect de cette réglementation et de ces normes par tous ceux qui interviennent activement dans la chaîne alimentaire. Cette 2GC2 contr#le aussi bien la production, la transformation, le stocEage, le transport, le commerce, l’importation et l’exportation. a mission est ! :e contr#ler o :e délivrer des autorisations et licences o a traFabilité et l’identification qui permet de suivre les mati$res premi$res et les produits tout au long o de la chaîne :e veiller au bien"5tre des animaux aussi bien qu’au contr#le phytosanitaire et de la qualité o :e donner un avis scientifique sur les dangers liés aux aliments o
On essaie de contr#ler compl$tement la chaîne alimentaire, ce qui comprend aussi bien les aliments pour animaux, les hormones, les pesticides, les médicaments 3 usage vétérinaire,...
*.K. Suelques challenges modernes pour la législation alimentaire ! o
o
es nouvelles présentations des aliments 'type restauration rapide, plats précuisinés,...( qui posent probl$mes au niveau réglementaire aussi bien du point de vue nutritionnel que microbiologique. es possibilités de constitution de denrées nouvelles sont maintenant illimitées ! 0ar exemple pour un hamburger, on traite des protéines végétales avec du HaO/ et on fait ne transformation chimique. On aura quelque chose qui aura la couleur et le goDt d’un hamburger. 2utres exemples, une sauce sans mati$res grasses ou du surimi avec des protéines de faibles valeurs marchande. J
o
C’est acceptable mais le consommateur doit savoir ce qu’il ach$te %& un arr5té royal stipule que l’on doit l’indiquer sur le pot - ce produit n’est pas une mayonnaise, une saucisse 3 base de viande,... . 2liments issus du génie génétique ! le fabriquant doit signaler qu’il y a des ON) quand TON)U & *?.
SB11 16 2 02C1 :B 0/2L)2CI1H :’OGGICIH1 V
*.A a place du pharmacien ! *.A.* 1n officine a place est privilégiée et il lui faut un esprit critique vis"3"vis des produits qui lui sont proposés ! " " " " "
nutraceutiques et alicaments % compléments nutritionnels, aliments fonctionnels. conseils en nutrition 'ex pour le blocus, face 3 une demande d’amaigrissement rapide, pour une alimentation diversifiée, selon l’Qge, pour la prévention nutritionnelle, ...( interactions médicaments W aliments nutrition parentérale 'h#pital( conseils en cas de crise alimentaire
*.A. 1n industrie et en recherche Il a perdu sa place au profit de l’ingénieur agronome 'contr#le de l’eau et des denrées alimentaires, ...( *.A. :ans les pays en voie de développement " " "
Contr#le de l’eau et des denrées alimentaires Identification de déséquilibres nutritionnels locaux Levalidation nutritionnelle des personnes sous"alimentées.
R
Chapitre ! Hotions biochimiques et physico"chimiques .* es - radicaux libres et le stress oxydatif .*.* ’O a vie serait apparue il y a environ K milliards d’années alors qu’on observait une absence quasi totale d’O < environ * milliard d’années plus tard, apparaissait la photosynth$se dans les algues bleues. bouleversement de la conception de l’atmosph$re dans un laps de temps tr$s court. C et O ont permis ! " la filtration de l’BX et la formation de la couche d’o7one. " aux 5tres vivants de quitter les mers pour coloniser les terres )ais cette couche d’O dans l’atmosph$re restait une source de dégQts pour les formes anaérobies primitives. Certaines ont pu s’adapter et inventer des moyens de défense appropriés voire m5me tirer profit de cette molécule omniprésente ! elle est utilisée comme siphon d’e" au niveau du cycle de Yrebs. :ans le cycle de Yrebs, au niveau de la respiration aérobie, l’énergie provient de la réduction de l’O en eau pour finalement récupérer dans l’260 la molécule d’énergie. ’O a beau 5tre indispensable 3 la vie aérobie, il reste cependant un toxique présent partout et auquel les 5tres vivants sont exposés de mani$re massive 'polluant atmosphérique génotoxique ma4eur(. .*. es esp$ces réactives de l’oxyg$ne Ladical libre % tout esp$ce chimique capable d’existence indépendante et qui comprend un ou plusieurs électrons non appariés. %& C’est une définition tr$s large et pas vraiment satisfaisante, on parle donc de LO ou LH 'reactive nitrogen species(. ’O moléculaire 'O triplet( répond 3 la définition de radical libre. Il est 3 l’état triplet avec spin dans la m5me direction, spin qui a un effet restrictif sur le transfert d’électrons, ce qui fait que l’oxyg$ne est peu réactif par lui"m5me, il n’induit pas de réaction directe avec une molécule biologique. ’oxyg$ne ne peut accepter les électrons qu’un par un, ce qui interdit ou ralentit sa réactivité vis"3"vis des non"radicaux. 0ar contre, si on lui apporte de l’énergie ' Ecal(, il peut inverser un électron et passer 3 l’état oxyg$ne singulet 'spin dans des directions opposées( qui réagit tr$s facilement avec des molécules biologiques en les oxydant. .*..* Interconversion entre les états électroniques d’une molécule sous l’action de la lumi$re i l’état est excité, on a perte d’énergie par la chaleur, le frottement OB réémission d’un photon ! la fluorescence. OB réarrangement 3 l’état triplet % état également excité mais 3 durée de vie plus longue 'Zsec(. i on a réaction entre un photosensibilisant excité 9 activé et une molécule biologique, on parle de photosensibilisation de type * i on a réaction entre un photosensibilisant et l’oxyg$ne, on parle de photosensibilisation de type
>
.*.. 1sp$ces réactives de l’oxyg$ne et de l’a7ote Héanmoins, il peut y avoir des fuites d’électrons engendrant des esp$ces tr$s réactives appelées LO 'si avec O( ou LH 'si avec H( ! *89 e peroxyde d’hydrog$ne qui traverse la membrane. 89 e radical hydroxyle qui est instable, réagit presque 3 l’endroit de sa formation 'durée de vie de l’ordre de la [sec(. 89 e peroxynitrite ou peroxyde nitrique ! produit par les macrophages et les neutrophiles présents en quantités importantes dans les sites inflammatoires. Il résulte de la condensation entre HO . et un radical superoxyde O." chargé négativement au p/ physiologique. Ce peroxynitrite est un oxydant tr$s puissant pouvant se décomposer en hydroxyle par réaction avec l’eau. Lem ! en radiothérapie, on fait la radiolyse de l’O et on fait apparaître des radicaux libres %& ce sont des substances tr$s réactives, tr$s chargées en énergie. 0lus le temps de demi"vie est faible, plus la molécule est réactive. .*.. es différentes réactions possibles Ce sont des réactions impossibles en conditions normales, mais pas si on a une énergie tr$s élevée. :ismutation ! O." \ O." \ /\ ] /O \ O O." \ )'n\*(\ ] O \ )n\ Cette réaction requiert une excitation en7ymatique par la superoxyde dismutase. 1lle est tr$s efficace 3 p/ acide mais inexistante 3 p/ neutre 'de la cellule(. e radical superoxyde est aussi un excellent réducteur 'donneur d’électrons( qui peut par exemple réagir avec le Ge III ou le Cu II. C’est un bon moyen d’élimination des superoxydes. Léaction de Genton ! /O \ )n\ ] O/" \ .O/ \ )'n\*(\ Gormation d’hydroxyle Léaction de /aber"^eiss !
O." \ /O ] O/" \ .O/ \ O
% +I2H de dismutation \ Genton ! le métal est un catalyseur régénéré par la réaction. e mécanisme précis de cette réaction est mal connu, il inclut certainement des complexes intermédiaires 'ferrile % Ge IX(. Il n’y a pas de fer libre dans les cellules 3 cause de cette réaction mais il existe un fer actif sous forme de complexe intracellulaire de poids moléculaire faible. LOO/ \ )n\ ] LO. \ ) 'n\*( \ \ O/" '*( LOO/ \ ) 'n\*( \ ] LOO. \ )n\ \ /\ '( es métaux peuvent catalyser la destruction des peroxydes organiques en alEoxyle '*( et en peroxyle '(. Ces produits sont tr$s réactifs, tr$s avides d’énergie 'captent facilement * /\( et réagissent donc avec toutes les molécules qu’ils rencontrent.
@
L/ \ .O/ ] /L .O/ L/ \ .O/ ] L . \ /O L’/ \ L . ] L’. \ L/ e radical hydroxyle, avec des molécules organiques comme des protéines, lipides, 2:H, ... donne d’autres radicaux. 0eroxydation lipidique !
L . \ O ] LOO. LOO. \ L’/ ] LOO/ \ L’ .
i de l’O moléculaire est présent, ces radicaux régissent avec lui pour former des peroxydes ainsi que d’autres radicaux ... avec possibilité de réaction en chaîne % péroxydation lipidique. es radicaux se propagent 3 travers les lipides 'beaucoup dans les membranes, surtout des insaturés( avec amplification et déplacement de l’attaque radicalaire au sein de la cellule. Cela engendre d$s lors des dégQts importants. Lem ! Bne réaction en chaîne est la formation d’un radical 3 partir d’un autre radical. .*. es principales sources d’esp$ces réactives de l’oxyg$ne .*..* les sources exog$nes :’origine physique 'ex radiations lors de la radiothérapie, BX2, ...( et chimique 'polluants de l’environnement, composés de l’alimentation(. Il y a moyen de contrer les attaques radicalaires des aliments. .*.. les sources endog$nes "
,a p#osp#orylation oxydati'e mito!#ondriale ! a chaîne mitochondriale est constituée de
l’ensemble des transporteurs d’électrons mobiles ou liés aux membranes, c’est la chaîne respiratoire qui permet une réduction contr#lée de l’oxyg$ne en eau '@;? de l’O est utilisé dans les chaînes mitochondriales(. eulement, dans tout transport, il y a des fuites qui aboutissent notamment 3 la formation de O." superoxyde par exemple. on devenir est méconnu mais il est certainement détruit par la superoxyde dismutase mitochondriale en formant du peroxyde d’hydrog$ne. Il y a aussi des O/ . hydroxyles formés dans les mitochondries. "
,es !omplexes en-ymatiques du réti!ulum endoplasmique 'cytochromes 0KA;( ! on a des
mouvements d’électrons entre des biomolécules et des molécules organiques, ce qui engendre la possibilité de fuites d’électrons, d’esp$ces réactives. "
,a p#ago!ytose et l’explosion respiratoire : :ans les membranes plasmiques des lymphocytes, il y a
un syst$me de transport complexe d’électrons qui gén$re de grandes quantités de superoxydes pour détruire les bactéries pendant le processus de phagocytose 'mécanisme de défense essentiel contre les microorganismes( % explosion respiratoire formant des superoxydes, peroxyde d’/ et hydroxyle via la réaction de /aber"^eiss. Bne partie des radicaux libres sont libérés dans le milieu extracellulaire et engendrent des dégQts cellulaires < c’est la réaction inflammatoire. *( réaction de /aber"^eiss car il y a présence de traces de métaux *;
:e plus, il existe un désinfectant endog$ne appelé myéloperoxydase qui catalyse la formation d’hypochlorite et d’hydroxyle. Bne partie est libérée dans les tissus, provoquant ainsi des dégQts. ( O." ] /OCl \ O/. par la myéloperoxydase. "
,es réa!tions oxydasiques des peroxysomes : :ans les peroxysomes, il y a des oxydases qui
catalysent des réactions de détoxification dans le foie et les reins. Il y a aussi une péroxydation lipidique au niveau des peroxysomes '_"oxydation des acides gras(. Lem ! l’avantage de compartimenter les réactions est de protéger les autres compartiments des fuites d’électrons, de radicaux libres. " ,es réa!tions !ytoplasmiques don! pas !ompartimentées : " les en7ymes oxydatives 'xanthine oxydase, ...( " auto"oxydation des différentes esp$ces cytoplasmiques 'ascorbate, glutathion, catécholamines, flavines réduites( %& production de superoxydes Lem ! e r#le de l’acide ascorbique comme antioxydant in vivo est mal conne, car on a observé la production de superoxydes. .*.K e stress oxydatif Hous sommes exposés de mani$re permanente 3 l’O qui forme de différents sous"produits, des esp$ces 3 moitié réduites de l’O 3 l’origine du stress oxydatif. :éfinition ! déséquilibre entre les attaques des esp$ces réactives de l’O et les défenses anti"oxydantes. Il est souvent la conséquence de la production accrue d’esp$ces réactives 'augmentation des attaques( ou d’une déplétion en agents anti"oxydants 'ex malnutrition qui diminue les défenses(. Considérons ! 8 Bn potentiel de dégQts oxydatifs 0 a capacité de défense oxydative du syst$me 2c a faible quantité de LO qui échappe en permanence aux défenses cellulaires, 0’8 % stress oxydatif. es différentes défenses anti"oxydantes emp5chent l’accumulation des esp$ces 3 moitié réduites. 08 est en équilibre dynamique avec 2c ... 0’8 mesure le déséquilibre entre ces deux valeurs ! 0’8 % 08 " 2c Il y a tou4ours une faible quantité d’esp$ces réactives qui échappent aux défenses 'protéines, lipides oxydés,...(, nous sommes dans un état de stress oxydatif permanent. Cela a été démontré par diverses analyses ou artefacts multiples. %& Il existe une certaine tolérance de la nature 3 l’égard des oxydases car la dépense d’énergie nécessaire pour bloquer toutes les oxydases serait beaucoup trop important. :e plus, un faible flux d’esp$ces oxydées serait important pour la communication cellulaire 'au niveau de la différentiation cellulaire, du développement, ...(. a réparation par différents mécanismes n’est 4amais compl$te, il y a tou4ours des protéines ou de l’2:H oxydé présent. **
oit une macromolécule + dont la forme oxydée +ox se dégrade en 2 ! +
Vd oxydation ← Vderéparat ion → `
Vdedégrada tion → 2 +ox
a quantité de dégQts mesurée 3 un moment donné refl$te la différence entre les taux de formation des dégQts et de réparation des dégQts, équilibre dynamique influencé par des conditions physiques et alimentaires ! a macromolécule est transformée en macromolécule oxydée qui peut soit 5tre réparée en +, soit 5tre dégradée en 2. Lem ! es protéines et les lipides oxydés ont des marqueurs qui montrent qu’il est temps de les dégrader. eulement, les protéines ont certaines fonctions de réparation ! quand une cellule est chauffée, il apparaît des - protéines de choc thermique, de stress qui réparent. 0our l’2:H, les facteurs de réparation ont un r#le primordial ! quand l’2:H est abîmé, la cellule s’arr5te et une protéine importante au niveau du stress oxydatif intervient ! la 0A.
:ans les lipides et protéines, les formes oxydées sont plut#t dégradées :ans l’2:H, elles sont plut#t réparées.
.*.K.* es lipides es acides gras polyinsaturés Ils sont particuli$rement sensibles 3 la péroxydation lipidique 3 cause d’hydrog$nes bis"allyliques facilement oxydables. %& formation de LOO/ '% hydropéroxyde( asse7 instables qui se fragmentent, notamment en présence d’ions métalliques pour former des acides gras ou des molécules de masse moléculaire faible comme des aldéhydes, des acides, des hydrocarbures comme l’éthane ou le pentane, ... es marqueurs de péroxydation lipidique sont d’ailleurs des aldéhydes tr$s réactifs comme le malonaldéhyde et la trans"K"hydroxynonénal qui s’additionne sur les bases de l’2:H. a péroxydation lipidique se traduit par une amplification et un déplacement d’une attaque radicalaire locale qui se propage ailleurs dans la cellule. Bne expérience a été faite o le cytoplasme est bombardé par des radiations ! on s’aperFoit que l’attaque est déplacée 3 travers la cellule et l’2:H déstructuré. )ais la péroxydation massive semble plut#t 5tre tardive et la conséquence de la mort cellulaire. ’acide arachidonique Il donne, quand il est dégradé, des isoprostanes qui sont des composés apparentés aux prostaglandines 'ils ont le m5me genre d’action( qui sont formés par péroxydation. e cholestérol des membranes cellulaires et des lipoprotéines Ils sont aussi l’ob4et d’attaques de radicaux libres mais leur toxicité reste un ob4et de controverse. .*.K. es protéines *
+eaucoup de protéines subissent des dommages importants sans que leurs fonctions n’en soient altérées. ’il s’agit d’une en7yme, son activité diminue si l’oxydation est proche d’un site catalytique. i l’oxydation est tr$s importante, on a protéolyse, c’est"3"dire destruction de la protéine. Bne attaque radicalaire massive entraîne une oxydation générale de la protéine ! les carbonyles et les péroxyles s’accumulent. Certains acides aminés sont plus sensibles 3 l’oxydation ! Ceux avec des groupes thiols ! oxydation réversible o a méthionine qui donne des sulfoxydes et des sulfones o es aa cycliques o l’on observe une ouverture du cycle '6L, 0/1, 6L, /I, 0LO(. o On peut aussi observer une attaque indirecte des protéines par les produits terminaux de la péroxydation lipidique '):2 et /H1(, c’est"3"dire par les aldéhydes provenant de la fragmentation des acides gras. a susceptibilité d’une protéine 3 une attaque oxydative dépend de ! o a composition en acides aminés o a quantité et la position des acides aminés fragiles o a structure tertiaire ! conditionne l’acc$s des aa aux attaques oxydatives ... ’il est pelotonné 3 l’intérieur, il est moins sensible. 2vec l’Qge, des protéines oxydées s’accumulent dans l’organisme et provoquent un dysfonctionnement cellulaire, biochimique et physiologique. Il faut 5tre prudent car les protéines oxydées peuvent 5tre reconnues par le syst$me immunologique et induire la formation d’auto"anticorps. .*.K. ’2:H es esp$ces réactives régissent avec les bases nucléiques et le squelette désoxyribose"0 ! on observe ainsi différentes lésions ! :es bases altérées 9 oxydées ! les plus sensibles sont la thymine mais aussi la guanine qui forme la >" o oxo"R,>"dihydro"’désoxyguanosine '>"oxo"dN(. Celui"ci est un marqueur général de réactions oxydatives, il signifie qu’il s’est passé quelque chose au niveau de l’2:H. Il est tr$s populaire car électrochimiquement actif ... Il est dosé par /0C 4usqu’3 *;"*A mol9l M Cette sensibilité est nécessaire car de * guanine 9 *;;;;;; est oxydée. Ces bases oxydées sont mutag$nes, elles peuvent apparier avec d’autres bases que la naturelle, cela provoque donc des mutations. o ites abasiques ! quand une base est oxydée, on a formation de sites abasiques car il y a labilisation entre la base et le squelette désoxyribose. Cassures de chaîne 'du squelette désoxyribose( ! imple ou double brin, elle peut aussi 5tre directe o 'attaque directe de radicaux libres sur le désoxyribose( ou indirecte 'une base est abîmée, reconnue par un mécanisme de réparation et excisée par des nucléases(. Cette cassure peut 5tre parfois reconnue par électrophor$se single cell ! ur une lame de microscope, on applique du gel agar qui maintient en suspension les cellules 3 étudier. ’agar se solidifie et on le trempe dans une solution de lyse. ’2:H se dénature alors et se déroule. 0uis, on place le tout dans un bac pour l’électrophor$se qui sera de courte durée. On colore puis on regarde au microscope les images ! *
o o
i l’2:H a subi des dégQts, une fragmentation, une cassure directe ou indirecte, l’2:H va migrer en com$te. inon, il va rester sur place, sous forme sphérique. iens croisés ! 0euvent 5tre 2:H"2:H ou 2:H"protéines 2ttaque indirecte par les produits terminaux de la péroxydation lipidique 'formation d’adduits d’2:H(.
.*.A es protections cellulaires antioxydantes On est défendu en permanence des esp$ces réactives et de leurs précurseurs a défense de base et constituée par ! " la compartimentation en organites cellulaires qui nous isole des 7ones dangereuses. " les métaux englobés dans les protéines de transport ou dans des complexes de poids moléculaire faible. .*.A.* a premi$re ligne de défense ! les en7ymes antioxydantes 1lles éliminent les esp$ces réactives et leurs précurseurs. *89 a superoxyde dismutase
O." \ O." \ /\ ] /O \ O
89 es catalases
/O ] /O \ O
89 es glutathion peroxydases 'en7yme 3 base de sélénium(
/O \ N/ ] /O \ N"N
.*.A. a seconde ligne de défense ! les antioxydants non"en7ymatiques o o o o
e glutathion es tocophérols 'Xitamine 1( qui prot$ge les 2N contre l’oxydation ’ascorbate 'Xitamine C( qui sert 3 régénérer le tocophérol ’acide urique qui est aussi un piégeur de radicaux libres
.*.A. a troisi$me ligne de défense Suand les deux premi$res lignes ont échoué, il faut régénérer les fonctions. es en7ymes lipolytiques es en7ymes protéolytiques o es mécanismes de réparation de l’2:H 'maintiennent une certaine intégrité du patrimoine génétique( o
*K
. es vitamines 1lles n’ont aucun rapport entre elles aussi bien point de vue chimique que fonctionnel. 2vant leur découverte, leur déficience était l’origine de fléaux répandus comme le scorbut, la pelagre ou le rachitisme. - Xitamine vient de - amine vitale car ce sont des molécules indispensables 3 la vie contenant tou4ours une fonction amine. 0ar apr$s, le terme s’est étendu 3 l’ensemble des molécules organiques 3 caract$re indispensable 3 la santé de l’homme et qu’il ne peut synthétiser par lui"m5me en quantité suffisante. Ces molécules n’ont pas de valeurs énergétiques propres, ce sont des catalyseurs 3 doses minimes. On connaît environ *A vitamines dont la plupart n’ont pas de fonction amine. Chimiquement, elles n’ont aucune parenté entre elles ! elles peuvent 5tre aliphatiques ou cycliques, avoir une fonction chimique réactive ou pas, leur masse moléculaire varie entre * 'nicotinamide( et *AA 'cobalamines(. eur activité biochimique est liée 3 leur structure de base et 3 un ou plusieurs groupes fonctionnels de la molécule. i une caractéristique est absente, elle perd toute son activité ou acquiert m5me parfois des propriétés anti" vitaminiques. es vitamines sont classées en grands groupes 'voir transparent "*A( " es hydrosolubles qui sont éliminées par l’urine et ne sont pas stocEées, 3 part le folate et la vitamine +* '\ la vitamine +J un peu stocEée dans les muscles(. " es liposolubles qui sont éliminées par les selles et stocEées, mises en réserve Certaines proviennent de l’alimentation sous forme directement actives ou sous forme proactive et transformé en vitamine au niveau de l’organisme 'ex _"carot$ne(. es vitamines ont K grands types de fonctions ! Coen7ymatique ! 6outes les vitamines hydrosolubles ainsi que la vitamine 2 et Y présentes telles o quelles, phosphorylées, pyrophosphorylées ou sous forme de complexe 'ex acide pantothénique retrouvé dans le coen7yme 2(. Lem ! plusieurs coen7ymes peuvent provenir d’une m5me voie en7ymatique 'pas besoin de supplément(. 6ransfert de /\ ou d’électrons ! la vitamine +, 00, 1, C o tabilisateur de membrane ! tocophérols % vitamine 1 o /ormonal ! vitamine : ' % pro"hormone( o Il y a une synergie entre les différentes vitamines, l’absence ou la présence d’une vitamine peut interférer sur le métabolisme des autres vitamines. 0ar exemple, le déficit en vitamine +J ou +* peut entraîner un déficit en vitamine +*. a transformation de la provitamine 2 en vitamine 2 est plus efficace si la vitamine 1 est présente.
*A
..* es vitamines hydrosolubles ..*.* a vitamine +* ou thiamine % pyrimidine méthyl thia7olium 2( Origine et structure On l’a appelé vitamine + car elle soigné le +éribéri. 1n *>>A, on a attribué ce syndrome polynévritique 3 une cause nutritionnelle en observant qu’une poule en manque de cette vitamine + 'quand les grains de ri7 étaient trop polis( présentait une paralysie flasque. 1n *@*;, on a isolé une substance hydrosoluble provenant de la cuticule du ri7, prévenant le béribéri. On en a trouvé seulement quelques mg dans plusieurs Eg de nourriture, elle était donc difficile 3 déceler. 1n *@J, la structure est découverte et synthétisée. a structure consiste en une pyrimidine liée 3 un thia7ole par un pont méthyl$ne. a forme biologiquement active de la molécule est le pyrophosphate de thiamine 'aussi appelée cocarboxylase( qui porte deux groupements phosphates au niveau de la chaîne latérale alcool. a phosphorylation est réalisée dans l’intestin et le foie sous l’action de Einases. Cette phosphorylation est suivie soit d’une nouvelle phosphorylation en dérivé triphosphate, soit d’une déphosphorylation en dérivé monophosphate, formes également biologiquement actives. On trouve cette vitamine sous forme nitrate ou ce chlorure. +( L#les *89 Cofacteur général 1x ! Bn des / 'en rouge( est acide et sa perte induit la formation d’un carbanion 'charge négative et positive( actif dans les réactions catalysées par la vitamine +* ! 2pr$s la glycolyse dans la fermentation alcoolique, ce carbanion s’additionne au groupe carbonyle d’un pyruvate < le thia7ole de la vitamine 4oue le r#le de siphon d’électrons, il catalyse la réaction de décarboxylation du pyruvate en fragilisant le lien ad4acent au groupe carbonyle. e résultat net est donc la décarboxylation du pyruvate alors que le carbanion est régénéré. %& la vitamine +* 4oue le r#le de pyruvate décarboxylase, il a donc un r#le essentiel dans le métabolisme cellulaire. Il a aussi un r#le essentiel notamment comme transcétolase dans la voie des pentoses phosphates et la photosynth$se voir transparent "*R. 89 6ransmission nerveuse Il a un r#le de modulation des canaux sodiques et récepteurs cholinergiques. %& C’est une vitamine tr$s réactive, sensible aux attaques d’oxydoréduction et hydrolytiques 'voir transparent "*>(.
*J
C( 2limentation 2bsorption selon ! " "
un syst$me de transport actif donc saturable ! la biodisponibilité chute quand on en prend plus de *A mg94 un syst$me passif de diffusion mais peu efficace
:égradation ! "
en milieu alcalin 'v. plus haut( et par les sulfites 'tr. "*@( ! on a déplétion en électrons, surtout en milieu acide au niveau du C du pont méthyl$ne ainsi attaqué par un nucléophile comme le sulfite donnant différents produits de dégradation. " par la chaleur quand on cuit les aliments ! clivage en dérivés de la pyrimidine et thia7oles \ odeur due au et ar#me de viande. " si traitée par des oxydants puissants en milieu alcalin ! formation de thiochromes de fluorescence bleue pQle intense extraits par le butanol pour le dosage fluorimétrique. 1lle est inactivée par les nitrites et des facteurs anti"thiaminiques ont été détectés dans les poissons, mollusques, crustacés et thés qui contiennent de la thiaminase thermolabile. a résorption de la vitamine +* est fortement inhibée par l’éthanol %& les alcooliques sont déficients en vitamine +*.
Cette vitamine est facile 3 dégrader, 3 perdre 'tableau tr. "*@(.
2pports alimentaires et besoins On en trouve dans les produits animaux et glucides complexes non raffinés ! Xiandes, poissons, ufs, pain, pomme de terre. es besoins sont de ;,K 3 *,A mg94. ’apport usuel est insuffisant, surtout che7 les femmes. Carences et indications 2 l’heure actuelle, on prescrit de la vitamine +* non pas pour le béribéri mais pour des carences marginales comme les polynévrites ou l’encéphalopathie de ^ernicEe rencontrées che7 les alcooliques chroniques ou encore comme analgésique 3 dose forte, seule ou associée 3 la vitamine +J et +* dans certains syndromes douloureux en rhumatologie ou en neurologie 'sciatiques, hernies discales,(. ..*. a vitamine + ou riboflavine 2( Origine et structure e nom vient de flavus qui veut dire 4aune. 1lle résulte de la combinaison d’un ribose réduit, le ribityl 'ribitol(, et d’un hétérocycle a7oté 3 noyaux, l’isoalloxa7ine. :eux dérivés sont particuli$rement importants pour l’activité biologique ! " le phosphate de riboflavine ou flavine mononucléotide 'G)H(, qui est lié 3 un groupe phosphate. " la flavine adénine dinucléotide 'G2:(, qui a lié deux groupes phosphates et une adénine. *R
Ce G2: % est un coen7yme découvert en *@> et dont les premiers cas de carences ont été détecté en *@K*. +( L#les On a deux sites de réduction possible ! H* et H, les chiffres indiquant l’ordre dans lesquels ils sont réduits. a réduction compl$te donne la leucoflavine incolore. G)H et G2: sont des coen7ymes flaviniques ayant un r#le fondamental dans les réactions redox comme ! " déshydrogénases ! en7ymes anaérobies qui transf$rent une paire d’atomes d’/ provenant d’un substrat = sur le coen7yme qui est réduit 'en position H* et HA(. " oxydases ! en7ymes aérobies qui transf$rent directement l’hydrog$ne du substrat = sur l’oxyg$ne moléculaire. On n’observe pas d’incorporation d’atomes d’O dans le substrat. " mono"oxygénases ! réaction oxydative o un atome d’O est directement incorporé dans le substrat %& oxydation 3 la fois du substrat et du cofacteur.
Ces cofacteurs sont réellement indispensables au niveau cellulaire 'chaîne respiratoire mitochondriale, catabolisme des 2N, des acides aminés, des bases puriques, métabolisme des NL,
C( 2limentation 2bsorption ! 1lle est présente dans l’alimentation sous forme de riboflavine libre, de G)H et de G2:. Ces derni$res sont hydrolysées au niveau du tractus NI. a riboflavine est phosphorylée au niveau intestinal et tissulaire tandis que la G2: provient de la combinaison du G)H avec l’2)0c 'réactions catalysées par des en7ymes de phosphorylation(. Lem ! Che7 les animaux, on la trouve aussi liée 3 des protéines mais la biodisponibilité de ces formes liées est inférieure 3 celle des formes libres. :égradation ! a riboflavine est stable en milieu acide, instable en milieu alcalin ! les ions hydroxydes l’attaquent en position *;, avec perte d’une molécule d’urée. 1lle est aussi sensible 3 la lumi$re ! les processus habituels entraînent une perte de *; 3 *A? < elle subit une décomposition biochimique en divers composés comme la lumichrome et la lumiflavine. %& On conditionne le lait dans des emballages opaques pour éviter la scission photolytique du ribitol en lumiflavine qui donne un goDt particulier au lait et le rend impropre 3 la consommation. 2pports alimentaires et besoins 1lle est tr$s répandue dans la nature. es principales sources sont les produits laitiers ! lait 'un autre de ses noms est lactoflavine(, yaourt et fromages. 1lle est aussi synthétisée par la flore colique. Carences et indications es carences en vitamine + sont marginales et surtout rencontrées dans le cadre de polycarences o l’on constate alors une accumulation d’acides aminés, des désordres monocutanés et des sympt#mes oculaires. *>
Ces carences sont surtout observées che7 les alcooliques chroniques, les personnes Qgées, des patients souffrant de divers troubles 'malabsorption, hypothyrodie, hémodialysés( et che7 les végétariens stricts 'végétaliens(. 1lle donne de bons résultats 3 forte dose 'K;; mg par 4our( dans le traîtement prophylactique de la migraine. ..*. a vitamine + % Hiacine % Xitamine 00 2( Origine et structure a pellagre est une infection de la peau venant du mot italien - pelle agro et signifiant - peau rugueuse < elle est décrite depuis le *>e si$cle. 1n *@*, on a soupFonné une cause nutritionnelle mais c’est en *@A que l’on a isolé l’acide nicotinique et démontré son effet curatif contre la pellagre. On appelle cette vitamine 00 pour - pellagre préventive mais aussi niacine par rapport 3 acide nicotinique. 1lle correspond 3 deux dérivés ! " l’acide nicotinique " son dérivé amide ! la nicotinamide :eux dérivés sont particuli$rement importants pour le métabolisme ! " a nicotinamide adénosine dinucléotide 'H2:( formé de deux nucléotides combinés par leur résidu phosphorylé et ayant comme base la nicotinamide et l’adénine. " a nicotinamide adénine dinucléotide phosphate 'H2:0( qui poss$de un résidu phosphate au niveau du carbone du ribose associé 3 l’adénine. +( L#les H2: et H2:0 constituent les coen7ymes pyridiniques qui sont impliquées dans les réactions d’oxydoréduction de l’organisme. Il doit accepter * proton et électrons provenant d’un substrat = pour former son coen7yme réduit. C’est le CK de la nicotinamide qui est le site actif principal. Il est cofacteur de nombreux en7ymes comme des déshydrogénases, des réductases, des hydroxylases,... et est retrouvé dans la lipolyse, la glycolyse et le cycle de Yrebs. %& 1lle a un r#le important dans la réparation de l’2:H et la mobilisation du calcium. C( 2limentation 2bsorption On retrouve la vitamine dans l’alimentation sous forme d’esters nicotiniques, de H2: et de H2:0. Ces deux derniers sont hydrolysés en nicotinamide, éventuellement en acide nicotinique. Ils sont résorbés tels quels au niveau de l’intestin, passent dans le sang puis dans les cellules qui les transforment en cofacteurs. Il existe une tr$s faible synth$se endog$ne d’acide nicotinique 3 partir du catabolisme oxydatif du tryptophane alimentaire < c’est une réaction qui implique la vitamine +J et a un rendement tr$s faible ! *,A? 'J; mg de tryptophane pour * mg de nicotinamide(. a biodisponibilité de la niacine est supérieure pour celle provenant des aliments carnés par rapport aux végétaux. *@
:égradation C’est une vitamine asse7 stable '3 la chaleur et dans des solutions de p/ modérément acide ou alcalin( et les pertes observées lors de traitements industriels sont peu élevées. Lem ! :ans le mas, il y a un composé anti"niacine spécifique, ce sont des peptides qui la lient de mani$re spécifique et diminuent sa biodisponibilité. i on traite le mas par l’eau de chaux, on hydrolyse ce lien ... On utilise ce procédé au )exique et en 2mérique latine pour préparer les tortillas et ainsi lutter contre la pellagre. 2pports alimentaires et besoins Cf thiamine e besoin est exprimé en équivalent en niacine ! l’activité vitaminique 00 se mesurant en mg d’acide ou d’amide nicotinique qui ont une activité vitaminique équivalente. es besoins humains sont de J 3 ; mg94 'selon l’Qge et l’état physiologique(. a niacine est hépatotoxique 3 haute dose %& surveiller les prises che7 les femmes enceintes et allaitantes. Carences et indications a carence en vitamine + engendre la pellagre qui consiste en des désordres cutanés, gastro"intestinaux, psychiques et hématologiques. e tableau clinique comporte en fait les : ! " dermite " diarrhée " démence On la rencontre surtout che7 les alcooliques chroniques et les personnes Qgées. 1lle peut aussi 5tre secondaire 3 la prise de médicaments ou 3 une carence en riboflavine. ’acide nicotinique 'et non la nicotinamide( a des indications comme hypolipémiant et vasodilatateur 'effet II ! flash cutané(. ..*.K a vitamine +A % acide pantothénique Lem ! a vitamine +K n’existe pas On s’est sDrement rendu compte que ce n’était pas une vitamine ou que celle"ci avait dé43 été isolée. 2( Origine et structure ’acide pantothénique a été isolé du complexe + comme facteur préventif de maladies de type pellagre. 1n *@KR, on l’a identifié comme un des composant du coen7yme 2 1nsuite, en *@JA, on découvert une autre forme active ! l’2C0 % acyl carrier protéine a structure est linéaire et formée par l’assemblage d’un groupe amide de l’acide pantothénique ' acide butyrique( avec la _"alanine. e panthénol, dérivé alcool, 4oue un r#le de provitamine +A en se transformant en acide pantothénique dans l’organisme.
;
+( L#les ’acide pantothénique entre dans la composition de deux dérivés particuli$rement importants pour l’activité biologique qui fonctionnent comme transporteurs de groupe acyle pouvant former des liaisons riches en énergie entre leur groupe thiol et un acide organique, un ose ou un corps cétonique. Il y a formation d’un thioester activé. "
e coen7yme 2 % _"mercaptoéthylamine 'P cystéamine( \ acide pantothénique \ 260 % coen7yme tr$s important point de vue biologique car composé riche en énergie servant de transporteur de groupement acétyl dans la cellule, - acétate activé intervenant dans ! " le cycle de Yrebs " le transfert d’acétyles et d’acyles " la synth$se des acides gras et du cholestérol
"
’acyl carrier protein '2C0( % _"mercaptoéthylamine \ acide pantothénique \ phosphate \ chaîne peptidique de >J aa % dérivé impliqué dans la synth$se des acides gras, c’est le centre du complexe acide gras synthétase.
%& Cette vitamine est impliquée dans la synth$se des glucides, des acides gras et des stérodes C( 2limentation 2bsorption 6rouvée sous forme de coen7yme 2 hydrolysé en acide pantothénique puis résorbé au niveau intestinal. Il circule sous forme libre dans le plasma puis est capté par les cellules o il sera métabolisé en cofacteur. a biodisponibilité est de A;?. :égradation 1lle est asse7 sensible 3 l’eau et 3 la chaleur < les pertes dues au traitement culinaires dépassent rarement les ;?. 2pports alimentaires et besoins 1lle est retrouvée partout 'panto % présent partout en grec(, dans tous les aliments d’origine animale et végétale < surtout la viande et les ufs. Carences et indications C’est une vitamine omniprésente et les risques de déficience sont rares, voire nuls Cependant, pour son fonctionnement, elle nécessite la présence de deux aa soufrés ! la méthionine et la cystéine 'pour former la cystéamine( %& Bne carence en ces deux aa induirait une carence. On peut alors observer des anomalies de synth$se du cholestérol et des corticostérodes. e dexpanthénol est administré dans les détresses tissulaires.
*
..*.A a vitamine +J % 0yridoxine % Xitamine N 2( Origine et structure :écouverte tardivement '*@A( et ne donne pas de sympt#mes spécifiques de carence % facteur vitaminique regroupant substances interconverties ayant comme base le noyau pyridine ! " pyridoxine " pyridoxal " pyridoxamine es formes peuvent 5tre phosphorylées sur l’alcool primaire et comme les trois formes ont une fonction amine et une fonction phénol, il peut y avoir existence d’un 7itterion. +( L#les a forme active est le phosphate de pyridoxal qui est un coen7yme de beaucoup de réactions au niveau du métabolisme des acides aminés. a fonction aldéhyde se lie aux acides aminés par l’intermédiaire de la formation d’une base de chiff % imine ’en7yme catalyse alors une rupture au niveau de l’acide aminé coupures sont possibles et on observe la libération d’un /\ de CO ou d’un carbocation L \ Il s’agit d’un cofacteur qui favorise les réactions de transamination, déshydratation, trans"sulfuration, racémisation, décarboxylation,... +( 2limentation 2bsorption a vitamine est présente dans l’alimentation sous les trios formes qui peuvent 5tre phosphorylées. es vitamines sont hydrolysées par une phosphatase avant d’5tre résorbées. :ans le foie, elles sont rephosphorylées. )oins de *;; mg sont stocEés dans les muscles. On va enrichir les aliments en vitamine +J avec du pyridoxal qui est la forme la plus stable et a une biodisponibilité tr$s élevée 'R; 3 >;?( et une résorption par diffusion passive non saturable. a biodisponibilité est réduite par les fibres alimentaires et dans les végétaux o elle se trouve sous sa forme partiellement glycosylée. 1lle réagit avec les protéines du lait, surtout la cystéine, pour former des dérivés inactifs. :égradation 1lle est thermolabile 'formation de produits de polymérisation(, on observe lors de la cuisson d es pertes de KA? pour les viandes et de ;";? pour les végétaux. 1lle est également sensible 3 la lumi$re. 2pports alimentaires et besoins C’est une vitamine largement distribuée au niveau du r$gne animal et végétal < on la retrouve surtout dans les viandes, le poisson et le foie < les fruits et légumes en sont relativement pauvres. es besoins sont de ;,J 3 ,A mg94.
Carences et indications es carences en vitamine +J sont importantes ! plus de A;? de la population, surtout les femmes et surtout avec certains médicaments comme l’isonia7ide, l’dihydrala7ine, les contraceptifs oraux et la lévodopa. On y observe des désordres mucocutanés, neuropsychiatriques et hématologiques. e surdosage induit des probl$mes neurologiques et une perturbation de la mobilité. Btilisée avec l’isonia7ide , elle a une action contraceptive. On l’utilise aussi ! " avec la vitamine +* et +* c9 des douleurs rhumatismales et neurologiques " comme traitement ad4uvant de polynévrites, crampes, paresthésies, " comme antiémétique lors de la grossesse et le mal de voyage )ais leur activité est contestable MMM ..*.J a vitamine +> % +iotine % Xitamine / 2( Origine et structure 1n *@*J, la maladie du blanc d’oeuf a été découverte che7 les animaux qui consomment beaucoup de blanc d’oeufs et qui contractent alors des troubles neuro"musculaires, cutanés et une chute des poils. On peut prévenir cette maladie par cuisson du blanc d’oeuf ou ad4onction de levure ou de foie 'de veau(. 1n *@*, on donne le nom de vitamine / 'P allemand - haut % peau( 3 une molécule inconnue qui prévient cette maladie, On découvre aussi qu’un des facteurs indispensables 3 la croissance des levures est la biotine. 1nsuite, on s’est rendu compte que c’était la m5me molécule. 1lle a été isolée du complexe + et décrite seulement dans les années R;. 1lle résulte de la fusion de cycles ! " tétrahydrothioph$ne portant une chaîne latérale d’acide valérique " imida7olinone +( L#les Coen7yme de carboxylases et transcarboxylases dans toute une série de réactions. es carboxylases sont des en7ymes qui catalysent l’incorporation du CO '3 partir du bicarbonate( dans un substrat accepteur. Il poss$de deux sites ! un pour aller chercher le CO et un pour le déposer. Il existe K en7ymes de carboxylation biotine dépendantes ! pyruvate carboxylase, acétyl Co2 carboxylase, propionyl Co2 carboxylase, _"méthylcrotonylCo2 carboxylase. C( 2limentation 2bsorption 1lle est largement distribuée dans les aliments en concentration faible, trouvée sous forme libre ou liée 3 des protéines par un résidu lysine 'liaison amide avec la fonction carboxylique(. Ce lien est rompu par une en7yme pancréatique appelée biotinidase. 2pr$s résorption et distribution cellulaire, elle est activée en biotidinyl"2)0 par réduction avec l’260.
1lle se fixe alors par liaison amide 3 un résidu lysine contenu dans les en7ymes biotidino"dépendantes 'les carboxylases( % apoen7yme o elle 4oue le r#le de coen7yme % holoen7yme. :e plus, elle est synthétisée par la flore intestinale qui couvre environ A;? des besoins de l’organisme. :égradation 1lle résiste bien aux traîtements culinaires mais est inactivée par le blanc d’oeuf frais. 1n effet, elle est liée de mani$re spécifique 3 une protéine du blanc d’oeuf frais ! l’avidine. 2pports alimentaires et besoins a biotine se trouve dans la plupart des tissus animaux et végétaux en faible quantité ! surtout le foie '*;; Zg9*;;g(, les rognons, le 4aune d’uf, les produits laitiers, les viandes et certains fruits et légumes '*Zg9*;; g(. es besoins sont estimés entre A; et ;; Zg par 4our 'selon l’Qge(. Carences et indications es carences sont rares comme l’organisme a la capacité de la recycler. On observe des carences seulement lorsqu’un patient est sous alimentation parentérale ou lorsque l’on consomme des blancs d’uf en grande quantité 1lle est indiquée dans divers troubles comme les affections séborrhéiques du nourrisson, la séborrhée de la face et du cuir chevelu et l’anomalie des phan$res 'ongles cassants, alopécies(. ..*.R a vitamine +@ % es folates 2( Origine et structure Ils ont été mis en évidence en *@A dans le foie et les levures et désigné par différents noms ! vitamine ) ou +c. eur absence provoque une anémie. 0lus tard, on constate que ce sont des dérivés tr$s proches dont le substrat est appelé acide folique parce qu’il abonde dans les feuilles de certains végétaux, surtout l’épinard. Ces composés sont appelés folates ou vitamine +@ a structure a été déterminée en *@KA. 1n *@RJ, on a mis en évidence que sa carence pendant la grossesse et surtout la péri"conception 'période 4uste avant la naissance( peut causer des anomalies de fermeture du tube neural % malformation appelée spina bifida. 2u niveau chimique, il s’agit d’un acide ptéroyl"glutamique formé par un noyau ptéridine lié 3 un acide para" aminoben7oque % acide ptéroque \ un acide glutamique lié par un lien peptidique. :ans l’organisme, on trouve l’acide dihydrofolique et tétrahydrofolique qui sont des dérivés réduits ... Ces formes sont interconvertibles. es dérivés 6/G peuvent porter différents radicaux monocarbonés sur l’a7ote en position A et *; < ces a7otes sont les sites actifs de la molécule qui est un transporteur d’un atome de carbone 'tr. ">(.
K
+( L#les Ces coen7ymes foliques sont des coen7ymes de ptéroprotéines impliquées dans le métabolisme des unités monocarbonées. Ce sont des donneurs d’unités monocarbonées qu’ils poss$dent au niveau des sites accepteurs HA et H*;. es principaux groupes monocarbonés transférés sont le formyl, le formimino, le méthyl et l’hydroxyméthyl. es coen7ymes foliques sont impliqués dans ! " le métabolisme des acides aminés " la synth$se des protéines et des bases nucléiques " interviennent dans le métabolisme de la tyrosine, de l’acide ascorbique et de la vitamine +*. C( 2limentation 2bsorption es folates sont retrouvés dans l’alimentation sous forme de polym$res appelés polyglutamates liés 3 des protéines. 2pr$s hydrolyse en7ymatique, ils sont résorbés sous forme de monoglutamates. :ans l’intestin et le foie, ils sont méthylés et réduits en HA"méthyl"6/G qui est la forme circulante des folates puis captés par les cellules, déméthylés et transformés en polyglutamates % forme biologiquement active se liant 3 l’apoen7yme par un de ses acides glutamiques selon le m5me principe que pour la biotine. ’absorption intestinale des folates varie selon la source alimentaire ! elle est nettement plus faible pour les folates d’origine végétale. :égradation Ces folates sont sensibles 3 la lumi$re, facilement oxydables et thermolabiles ! la cuisson détruira 4usqu’3 @;? des folates présents. 2pports conseillés et besoins On les trouve en quantité importante dans les feuilles de végétaux < surtout dans les légumes et fruits frais 'orange, fruits rouges(, le pain, les céréales, les pommes de terre, le fromage fermenté, les pQtés, le foie, les farines compl$tes. es besoins varient de A; 3 A;; Zg94. es apports alimentaires sont souvent insuffisants, surtout che7 la femme enceinte. Carences et indications es carences chronique se manifeste par des signes généraux 'asthénie, anorexie(, des désordres neuropsychiatriques et hématologiques. es carences aiguj iatrog$nes se manifeste lors de la prise d’antifoliques 'methotrexate(. 1lle est fréquente che7 ! " les femmes enceintes et allaitantes ! primordial au premier trimestre de la grossesse c9 la spina b ifida '\ importance du 7inc( et ensuite c9 un retard de croissance et un avortement spontané et une naissance prématurée. %& Xeiller 3 des apports optimaux ';,K 3 ;,A mg94( che7 la femme en Qge de procréer. " les personnes Qgées A
" les personnes suivant un régime hypocalorique, déséquilibré ou monotone " les prématurés et nouveaux"nés " les patients avec des maladies intestinales chroniques qui augmentent le besoin en folates. " les alcooliques " les cancéreux " les patients traités par divers médicaments comme le methotrexate, la triméthoprime, le triamtér$ne, la sulfasala7ine, la phénytone, le phénobarbital ou les contraceptifs oraux. On utilise comme antidote de la carence en folates induite par le methotrexate 'ou autre au tre antifolique( l’acide folinique et son isom$re actif l’acide lévofolinique :( Importance pour la prévention de certaines maladies ou déformations a( e métabolisation homocystéine méthionine ! 1lle est importante pour la méthylation de l’homocystine en méthionine par p ar la méthionine synthase qui est une en7yme clé pour la production de la myéline et qui requiert aussi la vitamine +* comme coen7yme. coen7 yme. a méthionine est un donneur de méthyles impliqué dans beaucoup de réactions biochimiques. ’homocystéine est un marqueur et un agent causal dans les probl$mes cardiovasculaires. ’il y a un défaut de synth$se de méthionine, l’homocystéine s’accumule. C’est donc un bon marqueur de risque cardiovasculaire. b( a spina bifida ! Il n’existe pas de corrélation établie entre le métabolisme du folate et la spina bifida. On croit qu’3 un moment critique, il faut méthyler un g$ne et si celle"ci ne se fait pas, il y a malformation. ’incidence ’incidence de la spina bifida est * 3 A 9 *;;; * ;;; naissances < ce qui est quand q uand m5me beaucoup. %& On donne un supplément de folates ';,K mg 9 4our( dans les trois premiers mois du developpement foetal amis aussi en périconception '* mois avant( < on diminue ainsi l’incidence de R;?. ..*.> a vitamine +* % es cobalamines % Gacteur extrins$que 2( Origine et structure 1n *@A, mise en évidence de l’activité l’activité anti"anémique du foie de veau contre l’anémie l’anémie pernicieuse de +iermer. 1n *@>, on a suggéré que le principe anti"anémique était composé d’un facteur extrins$que alimentaire et un facteur intrins$que dans la muqueuse gastrique. 1n *@K>, on isole la cyanocobalamine 3 partir du foie et sa structure est établie en *@AA en plus de la découverte d’autres cobalamines. Il s’agit de la molécule la plus complexe de toutes les vitamines < elle ressemble 3 l’h$me 'porphyrine(. On a au centre un atome de cobalt lié 3 la molécule par J liens ! " K liens avec les quatre atomes d’a7ote des K noyaux pyroles. " * lien avec un groupement diméthyl"ben7imida7ole ribonucléotide fixé également 3 un groupement propiamide d’un des pyroles par un résidu isopropanol et "phosphoribose '% cobamide( " * groupe L qui forme les facteurs vitaminiques +* ! cyanocobalamine, aquacobalamine, méthylcobalamine, adénosylcobalamine. a vitamine +* est la cyanocobalamine et apr$s purification du foie de veau, elle est composée d’un groupement cyano" qui fournit le Je lien avec le Co. J
Il existe donc K dérivés dérivé s ! " /ydrocobalamine 'cyanure remplacé par un O/( " 2quacobalamine 'cyanure remplacé par un /O( " )éthylcobalamine 'cyanure remplacé par un C/( " A’désoxyadénosine cobalamine % forme biologiquement active Ces derniers sont les plus fréquemment rencontrés che7 l’homme. .aiblesse du lien entre désoxyadénosine et *o ! Ces liens covalents ont une énergie de **; Ek9mol P K*K
Ek 9 mole 'd’habitude(. i il est illuminé par la lumi$re visible 'un peu d’énergie(, d ’énergie(, on a rupture de ce lien. C’est pourquoi la plante ne synthétise pas de vitamine +* car elle est tou4ours exposée 3 la lumi$re. +( L#les Coen7ymes de réactions de ! " 6ransméthylation 6ransméthylation ! médiées par le 6/G, la vitamine +* 'sous forme de méthylcobalamine( 4oue le r#le de transporteur intermédiaire. " Isomérisation ! c’est un réarrangement de structure par migration intramoléculaire d’un substituant. a vitamine agit sous forme d’adénosylcobalamine. Ce n’est pas un échange de protons avec le solvant MMM 6rois en7ymes humaines implique des coen7ymes +* ! " a méthionine synthétase 'ou homocystéine méthyl transférase( Catalyse la transformation de l’homocystéine en méthionine avec récupération par cette derni$re d’un méthyle provenant de la méthylcobalamine. a méthionine est un important donneur de groupe méthyle qu’elle ne peut céder qu’apr$s transformation en "adénosylméthionine " a méthylmalonyl"Co2"mutase Sui transf$re un groupement CO""Co2 permettant permettant de convertir co nvertir le méthylmalonyl"Co2 en succinyl Co2. " a leucine mutase Sui convertit l’"leucine en _"leucine %& es cobalamines interviennent dans le catabolisme des acides gras impairs et de certains acides aminés en rapport avec le folate '% transporteur de méthyle servant 3 former méthylcobalamine au niveau de la synth$se de l’2:H et l’hématopo$se(. C( 2limentation 2bsorption 1lle est résorbée au niveau d’un site spécifique de d e l’iléon terminal selon un mécanisme de transport actif, saturable et tr$s spécifique qui implique diverses protéines dont le facteur intrins$que 'une glycoprotéine sécrétée par les cellules pariétales de l’estomac(. 2u niveau de l’estomac, liées aux protéines alimentaires, des en7ymes protéolytiques lib$rent la vitamine +* et remplacent ces protéines par des protéines d’origine salivaire %& transformation en hydroxycobalamine. :ans l’intestin gr5le, des protéases pancréatiques lysent les liaisons +*"protéines salivaires et elles lient la +* au facteur intrins$que %& On obtient facteur stable qui emp5che la métabolisation de la vitamine par la flore intestinale et facilite le passage 3 travers la paroi intestinale, augmente sa biodisponibilité. biodisponibilité. R
:ans le sang, les cobalamines sont liées 3 des transcobalamines ' % protéines de transport(, puis est libérée au niveau cellulaire. Cette vitamine stocEée au niveau du foie et de l’intestin. 1lle est synthétisée par la flore intestinale de mani$re limitée. :égradation Il est stable entre p/ K et J m5me 3 haute température. 2u contraire, en milieu alcalin ou si présence de réducteurs 'ex O , acide ascorbique(, les pertes deviennent importantes. e chauffage 3 ébullition du lait détruit compl$tement la vitamine +*. 2pports conseillés et besoins a vitamine +* est un produit d’origine exclusivement animale 'viande, poisson, 4aune d’oeuf, lait, foie, fromage( sous forme de complexes protéiques. es besoins vont de * 3 K Zg par 4our. Carences et indications es risques de déficience sont exceptionnels, sauf che7 les végétaliens et végétariens es personnes Qgées, les alcooliques chroniques et les patients souffrant d’affections digestives 'estomac 'estomac % anémie de +iermer notamment, pancréas, intestin( présentent également un u n risque par le fait d’une diminution de la synth$se et de la sécrétion du facteur intrins$que. es besoins augmentent pendant la grossesse. Bne carence provoque des d es désordres hématologiques 'anémie macrocytaire(, neuropsychiatriques et mucocutanés. On utilise l’hydroxycobalamine ou la cyanocobalamine en neurologie comme antialgique 'sciatique, névralgies diverses, névrites optiques(. 1fficacité non démontrée MMM ..*.> a vitamine C % acide ascorbique 2( Origine et structure e scorbut est une maladie provoquant une perte et un déchaussement des dents, une altération de l’hydroxylation de la proline et de la production du collag$ne. es tissus deviennent friables et on observe des ruptures des petits vaisseaux. :$s *A@, on s’est rendu compte que q ue l’on pouvait prévenir cette maladie par l’administration de 4us de citron. a vitamine C a été isolée la premi$re fois en *@> et sa structure déterminée en *@;. :e nombreuses autres fonctions lui ont été attribuée d$s *@R;. * @R;. C’est un cycle lactonique 3 J carbones. eul l’isom$re est actif. actif. a fonction $ne"diol conf$re le caract$re acide et réducteur. 0ar oxydation, on obtient l’acide déhydroascorbique 'ascorbone(. >
+( L#les ’activité est liée 3 la possibilité d’interconversion réversible de sa forme réduite 'acide ascorbique( en sa forme oxydée 'acide déhydroascorbique( catalysée par l’ascorbate oxydase. Ce couple permet le transfert d’un ou de deux électrons. %& a vitamine intervient dans diverses réactions ! *89 :’hydroxylation ! " ynth$se du collag$ne par hydroxylation de la lysine et de la proline " ynth$se des catécholamines '0/1 hydroxylase, 6L hydroxylase, 6L hydroxylase, :opamine hydroxylase( et de la carnitine " :ans des réactions dépendantes du cytochrome 0KA; " :ans la synth$se des glucocorticodes " :ans le métabolisme de l’acide folique 89 :ans l’inactivation de radicaux libres ! activité antioxydante " 0ermet la régénération de la vitamine 1 qui est le principal antioxydant des lipides " 1mp5che la formation de nitrosamines 3 partir du HO " Intervention dans le métabolisme du fer ! Ge\ \ e" ] Ge\ catalysée par la vitamine C. e Ge\ est mieux résorbé au niveau du tractus NI et elle est chélateur du fer. " 0articipe 3 la protection des fonctions pulmonaires Il est suspecté 3 haute dose et en présence de fer dans les réactions inflammatoires de provoquer l’apparition de radicaux libres. C( 2limentation 2bsorption a vitamine C est résorbée selon un mécanisme actif saturable. %& 3 faible dose, l’absorption intestinale est importante tandis qu’3 forte dose '&*g(, elle diminue. 1lle circule sous forme libre dans le sang et est tr$s concentrée dans certains organes. :égradation ensible 3 la lumi$re et 3 l’humidité MMM a vitamine C est réactive et donc fragile et subit surtout des auto"oxydation en présence de Ge\ ou de Cu\. :ans les aliments, elle subit une dégradation en7ymatique via l’acide ascorbique oxydase, l’optimum de son activité se situe entre p/ A,A et J et entre *A et ;8C. :ans ces conditions, si on a des végétaux coupés, en quelques heures on a une perte quasi totale de l’acide ascorbique transformée en acide ,"dicétogulonique. e réchauffement des aliments s’accompagne d’une chute du taux de vitamine C. 1n présence d’acides aminés, l’acide ascorbique donne la réaction de )aillard quand on chauffe et on déshydrate les aliments. )5me en absence d’O, il y a une voie d’oxydation anaérobique 'entre p/ et K(. Suand le p/ tend vers , la réaction est fortement ralentie. On ne connaît pas le mécanisme de cette réaction.
@
2pports conseillés et besoins a vitamine C est tr$s répandue, surtout parmi les végétaux. es sources principales sont les fruits et légumes frais, les pommes de terre, le pain et les céréales. es besoins varient de JA 3 R; mg mais sont accrus che7 les femmes enceintes allaitantes, les fumeurs et les gens stressés. Carences et indications 6oucherait *;? de la population. 0rovoque le scorbut dont les signes sont des désordres généraux, ostéoarticulaires et mucocutanés. e scorbut est rare dans les pays industrialisés et uniquement che7 les su4ets 3 haut risque. 2u contraire, 3 haute dose, il favorise la présence d’oxalate et donc la formation de calculs rénaux. es indications sont ! *89 6raditionnels 'contestés MMM( " états grippaux et rhumes banaux " antifatigue " favoriser l’effort physique 89 )édicaux " cicatrisation des plaies et des fractures 'synth$se de collag$ne( " traitement de la méthémoglobinémie " carence en fer 'facilite la résorption du fer( " protecteur contre certains cancers " maladies cardio"vasculaires
;
.. es vitamines liposolubles 1lles sont beaucoup plus intéressantes au niveau pharmacologique, on va en faire des médicaments. ...* a vitamine 2 'rétinol( et pro"vitamines 2 'caroténodes( 2( tructure a vitamine 2 représente toutes les substances qui poss$dent une structure ou une activité semblable au rétinol, 3 l’exception des caroténodes qui sont des pro"vitamines 2. a vitamine 2* '% rétinol( se trouve sous forme d’esters d’2N 3 longue chaîne dans les hépatocytes des animaux 'en particulier dans les poissons ... ex huile de foie de morue(, dans le 4aune d’oeuf et en quantité moins importante dans toutes les mati$res grasses. a vitamine 2 '% "déhydrorétinol( est une forme biologiquement moins active qui se trouve dans les huiles de poisson d’eau douce +( L#les 1lle intervient dans de nombreuses fonctions biologiques, sous différentes formes comme le rétinol 'alccol(, le rétinal 'aldéhyde( ou l’acide rétinoque 'acide carboxylique( *89 :ans la croissance et la différentiation cellulaire ! C’est une hormone ! l’acide rétinoque poss$de des récepteurs nucléaires qui régule l’expression des g$nes dans le développement du tissu épithélial 'régulation de la peau( et de la con4onctive 'il(. 89 :ans la croissance osseuse ! 0our la reproduction et le développement embryonnaire. 89 :ans le syst$me immunitaire ! 0ropriétés immunostimulantes. K89 :ans la vision ! e rétinol subit un - cycle qui permet de voir la lumi$re ! e **"trans rétinol est converti en **"cis rétinol puis en **"cis rétinal. Celui"ci se lie 3 l’opsine dans l’obscurité pour former la rhodopsine inhibant la réponse de la rétine 3 la lumi$re. 1n présence de lumi$re, la rhodopsine est convertie en **"trans rétinal et en opsine, ce qui va de pair avec une stimulation de cellules nerveuses qui permet de voir la lumi$re. A89 Comme antioxydant ! Ils pi$gent les radicaux libres ou l’oxyg$ne singulet en utilisant son énergie pour passer d’une configuration trans 3 une configuration cis. es caroténodes hydroxylés comme le licop$ne des tomates sont aussi intéressantes de ce point de vue, tout comme les xanthophylles en général. Lécepteurs aux rétinodes ! Ils sont nucléaires 'L2L( et de types ! , _ et .
*
C( 2limentation 2bsorption ! conversion des caroténodes en vitamine 2 C’est une réaction 3 faible rendement qui dépend des autres aliments qui accompagnent les caroténodes 'pectines, lipides,...(. a conversion se fait en *A"*A’ grQce 3 la carotinase mais il se peut que le clivage se déroule ailleurs dans la molécule. :’autres en7ymes doivent donc intervenir pour refaire une structure de type rétinol. e rendement de la conversion est faible et il diminue quand on administre une grande quantité de caroténodes ainsi que dans certains cas comme les infections ou une incorporation dans des micelles. Certains aliments peuvent diminuer la biodisponibilité de la vitamine 2 ! dans les grains de so4a, il y a des lipoxydases qui détruisent la vitamine 2. 0ar contre, la cuisson en présence de graisses augmente la biodisponibilité. :égradation a vitamine 2 est sensible 3 la lumi$re, aux oxydants et 3 l’oxyg$ne mais pas 3 la chaleur, la cuisson avec des graisses augmente d’ailleurs sa biodisponibilité. +esoins et apports recommandés On en consomme J;? sous forme de caroténodes mais leur biodisponibilité est faible 'augmentée par la cuisson avec des graisses(. a conversion en vitamine 2 est 3 faible rendement. es principales sources sont les huiles de foie de poisson et les caroténodes alimentaires d’origine végétale 'carottes, légumes verts, surtout épinard, huile de palme(. e contenu en caroténodes des végétaux est tr$s variable, on les retrouve souvent liés 3 des structures complexes au niveau des chloroplastes et des chromoplastes. eur biodisponibilité 3 partir des légumes verts est faible. Carences es sympt#mes de carence sont ! " une altération de la cornée % xérophtalmie " une nyctalopie % perte de la vision nocturne " une Eératinisation de la peau " une augmentation de sensibilité aux infections urtout che7 les enfants, femmes enceintes ou allaitantes et personnes avec maladie chronique provoquant une malabsorption des graisses. )ais la supplémentation ne doit se faire que dans certains cas particuliers car le rétinol et les rétinodes sont toxiques 3 forte dose % /01LXI62)IHO1 2 ! " au niveau cutané ! sécheresse de la peau, prurit, desquamation, dermatite " au niveau neurologique ! maux de t5te, fatigue, irritabilité " au niveau hépatique ! cirrhose, sclérose, fibrose " au niveau osseux ! hyperstase 'augmentation de l’activité ostéoblastique( et hypercalcémie
’hypervitaminose 2 résulte d’une production excessive d’acide rétinoque modifiant l’expression des g5nes impliqués dans la différentiation cellulaire. a vitamine 2 est donc tératog$ne si l’apport est & ;;;; BI94. Indications es maladies dermatologies comme l’acné grave et rebelle 'forme acide de la vitamine 2( a dermatose grave comme le psoriasis ou l’ichtyose ' cutanée s$che et squames épais au niveau de la paume des mains et la plante des pieds(. 1n cancérologie contre les cancers de la peau, de l’utérus et les leucémies. On a générations de rétinodes ! *e génération ! % remplacement du O/ du rétinol par une fonction acide 2CI:1 L16IHOSB1 % 6L16IHOH1 ! 2vant c9 l’acné mais toxique )aintenant c9 leucémies en chimio combinée et c9 affections cutanées liées 3 une exposition chronique aux BX. IO6L16IHOH1 ! % isom$re cis ! c9 l’acné e génération ! % aromatisation du cycle 2 'cyclohex$ne %& cycle aromatique( %& avantage au niveau de l’activité sur certains récepteurs. 16L16IH261 16L16IH1 ! c9 l’acné e génération ! % arotinodes car cycles aromatiques ! aromatisation du cycle 2 et aromatique au niveau de la chaîne tout trans %& rigidification de la structure et liaison sélective sur certains isoformes 'cette forme emp5che le changement conformationnel(. 2:2021H1 ! c9 l’acné mais CI che7 les femmes enceintes 622LO61H1 ! c9 le psoriasis peu grave et peu étendu Ce sont des agonistes L2L ! " 3 effet régulateur de la Eératinisation et différentiation épidermique " 3 activité comédolytique " 3 activité anti"inflammatoire & rétinodes mais comparable aux 2IH. ... a vitamine : 'calciférols( 2( tructure 1lle est formée 3 partir d’un stérode On distingue ! " *( Xitamine : % ergocalciférol avec une chaîne latérale insaturée 1lle est fabriquée industriellement 3 partir de l’ergostérol et a une activité antirachitique. " ( Xitamine : % cholecalciférol avec une chaîe latérale saturée. " ( Xitamine :* % lumistérol \ vitamine :. es vitamines : et : sont les plus fréquentes.
+( L#les L#le dans l’homéostasie du calcium 2pportée par l’alimentation ou par les stérols de la peau 'R"hydroxycholestérol(, le cholecalciférol va circuler vers le foie dans le sang. 3, il va subir une *e hydroxylation pour donner le calcifédiol 'car dé43 O/ en ( % A"O/ :. 1nsuite, il va circuler vers le rein dans le sang ou il va subir une e hydroxylation pour donner le calcitriol % *,A"diO/ vit : ma4oritairement ou le K,A"diO/ vit : 'minoritaire( qui va agir sur les organes cibles Lem ! es liaisons de la *, A"dihydroxy"vitamine : sont importantes pour l’activité biologique. on r#le est de réguler le métabolisme des Ca\ au niveau ! " :es os ! mobilise le Ca osseux '@@? du Ca de l’organisme( par résorption osseuse 'stimule les ostéoclastes( et minéralisation osseuse en augmentant la calcémie. " :e l’intestin ! facilite la résorption intestinale du Ca et du 0. " :es reins ! facilite la réabsorption rénale du Ca et 0 'diminue leur excrétion( 1lle est hypercalcémiante et a pour but le maintien du pool phospho"calcique disponible pour a minéralisation de l’os. Ces actions se font via des récepteurs cytosoliques puis nucléaires spécifiques. a vitamine : a aussi un r#le au niveau du syst$me immunitaire. C( 2limentation 2bsorption a vitamine : provient de l’alimentation mais aussi d’une synth$se endog$ne au niveau de la peau C’est en particulier le cas pour l’ergocalciférol ! Celui"ci est synthétisé 3 partir de l’ergostérol, un stérol membranaire, qui va subir, sous l’effet du rayonnement BX+ une série de transformations qui vont donner soit ! " une recyclisation sous l’effet de la lumi$re en lumistérol " le plus souvent une rotation menant 3 une structure de type tri$ne % ergocalciférol. :égradation Cette vitamine est asse7 stable 2pports conseillés et besoins % *; Zg de cholécalciférol94. ource exog$ne es aliments les plus riches sont les huiles de poisson. On en trouve également dans les mati$res grasses animales, le lait, les fromages et aussi énormément dans les bi$res, champignons, épinard. on absorption est augmentée par la cuisson en présence de graisses. a *,A"diO/"cholecalciférol est utilisée comme supplément dans le lait et les céréales. K
ource endog$ne es provitamine : et : sont formées par réaction photochimique %& une exposition 3 la lumi$re, aux BX+ de *; min 9 4our est suffisante pour apporter de la ration recommandée, elle est de ; min si ce n’est rien que les mains et le visage. Carences 0robl$mes de minéralisation osseuse comme ! " rachitisme che7 les enfants " ostéomalacie che7 les adultes 'diminution de la densité osseuse, mais trame oseuse conservée %& ce n’est pas de l’ostéoporose(. es personnes 3 risque sont ! " les personnes Qgées dans les homes peu exposées au soleil " les personnes sensibles 3 la lumi$re " les personnes présentant un défaut d’absorption intestinal " les personnes ayant une forte pigmentation cutanée qui ont des besoins accrus en vitamine : " les femmes enceintes et allaitantes /ypervitaminose dangereuse car provoque une hypercalcémie, qui provoque une hypercalcification osseuses, des lithiases au niveau du rein, Indications " Lachitisme nutritionnel non compensé par un ensoleillement suffisant 'association avec la vitamine 2 pour éviter les effets toxiques et non 4ustifiées. " Lachitisme métabolique et ostéomalacie causée par une maladie héréditaire ou une insuffisance rénale 'cause une ostéomalacie appelée ostéodistrophie rénale(. " /ypoparathyrode ! déficience en parathormone qui cause l’hydroxylation de la vitamine : en *. " Ostéoporose post"ménopausique ou cortisonique ... a vitamine 1 'tocophérols et tocotriénols( 2( truture 1nsemble de K composés 3 noyau chromane contenant une chaîne isoprénique e :" tocophérol est le plus actif et les autres vitamines 1 sont exprimées en équivalent de la :"" tocophérol < ce sont l’_, et "tocophérol. +( L#les " 2ntioxydant liposoluble ! prot$ge les membranes de la péroxydation lipidique en captant les radicaux libres. 1lle a donc un r#le de stabilisateur membranaire. :e plus, elle agit en synergie avec d’autres vitamines. " +loquent la formation des athérons en inhibant l’oxydation de la :, " kouent un r#le dans la cascade de l’acide arachidonique en inhibant la production des prostaglandines et des thromboxanes qui interviennent au niveau de la coagulation sanguine et de l’inflammation %& prévention des risques des maladies CX. " Contrent la diminution du syst$me immunitaire che7 les personnes Qgées. " Gertilité 'démontré che7 les animaux( A
es tocophérols sont présents dans les membranes cellulaires 3 des concentrations de ;,* mmol9mg de protéine membranaire. Il y a donc une molécule de tocophérol9*;;; 3 ;;; phospholipides. es tocophérols pi$gent les radicaux libres sur la membrane interne et externe.
Ces vitamines luttent contre la baisse des défenses immunitaires et interviennent dans les maladies dégénératives.
C( 2limentation 2bsorption a chaîne latérale lipophile permet aux tocophérols de s’ancrer aux membranes biologiques, cette chaîne augmente la liposolubilité et la vitamine 1 est facilement captée par les : circulants. a biodisponibilité de l’"tocophérol est deux fois supérieure aux autres composés mais elle est quand m5me faible et dépend des conditions de préparation, des traitements industriels, des modalités de stocEage. 0our la résorption intestinale, les vitamines 1 doivent 5tre dans des micelles formées par des lipides hydrolysés formés dans le tractus gastro"intestinal. a résorption de la vitamine 1 dépend de la nature et de la quantité du bol alimentaire qui l’accompagne. :égradation 1lle est asse7 sensible 3 divers facteurs comme la lumi$re, les oxydants et l’oxyg$ne. 2pports recommandés et besoins es besoins sont de > 3 *; mg94. Bne alimentation riche en 2N polyinsaturés 'sensible 3 l’oxydation( augmente les besoins en vitamine 1 On les trouve dans les poissons gras, les huiles végétales 'raisins, palme(, les oeufs. es fruits et légumes ont une teneur faible en vit 1. Carence Induit une atteinte du syst$me nerveux, reproducteur et CX. +( )écanisme de régénération de la vitamine 1 oxydée a vitamine C est capable d’extraire les électrons depuis le milieu lipophile 'membrane( vers le compartiment aqueux ! Xit 1 oxydée \ Xit C ] Xit 1 \ Xit C oxydée.
J
...K a vitamine Y 2( tructure Bn noyau naphtoquinone et une chaîne isoprénique. 1lle peut 5tre de types! " 6ype Y* % 0hylloquinones ! vitamine alimentaire des végétaux " 6ype Y % )énaquinones ! vitamine endog$ne synthétisée par des bactéries de la flore intestinale. " 6ype Y % )énadione ! 0rovitamine synthétique qui n’a pas de chaîne latérale, l’addition de la chaîne se déroule au niveau hépatique. +( L#les 1lle intervient ! " Comme anticoagulant par l’activation de civers facterus de coagulation comme la thrombine 'II( mais aussi les facteurs XIII, I= et =. " :ans le métabolisme de l’acide glutamique. C( 2limentation 2pports conseillés et besoins On la trouve dans de nombreux aliments comme les oeufs, les épinards, le mas, le chou, les haricots, les tomates, les petits pois, les fruits, les germes de blé, les huiles végétales,(. On donne de la vitamine Y en petite quantité au nouveau"né pour éviter les hémorragies vu que sa flore intestinale n’est pas encore bien développée. Carences 1lles sont rares car elle est stocEée dans le foie et les besoins sont faibles 'recyclage efficace(. ’observe si ! " malabsorption des graisses II 3 la prise de médicaments 'anticoagulants oraux, barbituriques,( " prématuré ou nouveau"né nourri au sein " certaines situations pathologiques " prise d’antibiotiques pendant une période prolongée car la vitamine Y est synthétisée en partie par la flore. .. a biodisponibilité des vitamines ...* Gacteurs influenFant la biodisponibilité des vitamines a biodisponibilité des vitamines dépend de ! " la matrice des aliments " des autres aliments présents dans le bol alimentaire " des facteurs anti"vitaminique " de la composition globale du repas " de la quantité de vitamine ingérée et de leur structure chimique " du traitement subi par l’aliment ' cuisson, (. :es facteurs individuels comme le sexe, l’Qge, l’état de santé général, l’état de santé nutritionnel et la prise de médicament influence la biodisponibilité. R
Il faut noter également que le tabagisme et la prise d’alcool va provoquer une augmentation des besoins en vitamine. :e plus, toutes ces interactions risquent de dégrader les vitamines. ... Xariabilité des apports en vitamines " " "
es vitamines peuvent migrer dans le milieu de caisson ou de conservation. es vitamines se présentent en quantités tr$s variables dans les végétaux. Il y a des apports endog$nes de certaines vitamine ':, Y, +*, +, +>, +@ et 00(.
... Gacteurs influenFant la stabilité des vitamines dans les aliments Chaque vitamine a une sensibilité propre 3 un certain nombre de facteurs, il ne faut donc pas faire de généralisations abusives. +eaucoup de facteurs peuvent influencer la stabilité des vitamines! " :es interactions entre nutriments et vitamines " :es pertes lors de la cuisson 'surtout che7 les vitamines liposolubles( ou de la présence de quantités importante d’eau. " es facteurs directs qui ont plus d’impact sont l’oxyg$ne, les oxydants et la lumi$re. :eux vitamines sont particuli$rement sensibles 3 toutes ces dégradations! la thiamine 'vit +*( et la vitamine C. ..K +esoins et apports recommandés! a détermination de ces facteurs est complexe pour les vitamines, des études épidémiologiques et des études sur des volontaires ont permis de déterminer la quantité nécessaire et suffisante pour éviter des carences, toutefois, on ne connaît tou4ours pas les quantités pour un état de santé idéal. es besoins dépendent d’un certains nombres de param$tres! " " "
" "
"
es besoins de chaque individus varient => dépend de la grossesse, de l’allaitement, de la croissance, de la vieillesse, de l’état de santé général, du statut nutritionnel, du stress, si on fait du sport ou non. a composition des aliments est importante, il y a moins de vitamines liposolubles dans le lait écrémé que dans le lait entier. a mani$re de consommer les aliments 4oue aussi, en effet, dans les boîtes de poissons 3 l’huile ! toutes les vitamines liposolubles ont migrer dans l’huile, on aura donc intér5t 3 consommer l’huile également. On peut aussi noter que lors de la cuisson des légumes, les vitamines hydrosolubles passent dans l’eau de cuisson. a synth$se endog$ne de certaines vitamines 'la vit : dépend de l’exposition au soleil, et la vit Y est synthétisée au niveau de la flore intestinale(. Gacteurs liés 3 l’alimentation! *( les régimes restreints en énergie, qui ne respectent pas l’équilibre alimentaire minimum de base est marqué par une diminution de l’apport en graisse et donc des vitamines liposolubles. ( les personnes Qgées diversifient de moins en moins leur alimentation et éliminent certains aliments. ( es acides gras polyinsaturés sont sensibles 3 l’oxydation, si on en consomme beaucoup, il faut également augmenter sa consommation d’antioxydant. Certains médicaments influencent l’absorption des vitamines comme les contraceptifs oraux, les anticonvulsivants ou les antibiotiques >
"
Certaines pathologies comme toutes celles qui touchent l’absorption des graisses l’absorption des vitamines liposolubles.
touchent 3
2u niveau de la population en général, les personnes 3 risque sont les personnes Qgées, les enfants et les adolescents. es apports en fruits et en légumes sont les sources les plus importantes de vitamines mais on n’en consomme pas asse7, de plus le recours de plats pr$s 3 l’emploi, et les manipulations industrielles diminuent la quantité de vitamines présentes. 0ar contre, les surgelés respectent bien le statut vitaminique. :ans nos régions, on observe pas de franche carence mais on suspecte un état de subcarence que ce soit sur le plan qualitatif que quantitatif. es vitamines liposolubles, la vitamines + * et les folates sont stocEées au niveau du foie, les sympt#mes de carence sont donc plus lents 3 apparaître, mais on peut craindre un probl$me d’exc$s, particuli$rement par les vit : et la vit 2 'tératog$ne che7 la femme enceinte ou pour les nourrissons des femmes allaitantes(.
@
. a réaction de )aillard 1lle est tr$s caractéristique dans l’alimentation humaine. 2 température élevée, les mati$res qui constituent un aliment subissent une dégradation importante qui conduit 3 l’apparition d’ar#mes qui sont typiques 3 la température de cuisson. a nature et l’importance des modifications chimiques dépendent de beaucoup de param$tres ! t8, p/, présence d’O,... Cette réaction peut se traduire par " une perte de la valeur biologique des acides aminés 'destruction des acides aminés essentiels( " une conversion de ceux"ci en dérivés non métabolisables " une diminution de la digestibilité d’une protéine par formation de liens intramoléculaires ou de produits de décomposition toxiques. e nom de la réaction de )aillard vient de ouis )aillard, impliqué dans les réactions de brunissement non en7ymatique des aliments. C’est la réaction la plus importante traduite par la température. Cette réaction caractérise le mode d’alimentation humaine o beaucoup d’aliments sont cuits. 1lle concerne beaucoup de macro et micronutriments.
% réaction qui consomme un grand nombre de macro" et micronutriments. 1lle implique une fonction amine 'qui peut appartenir 3 un aa libre ou inclus dans un peptide ou une protéine( qui réagit avec un ose réducteur 'ex lactose(. Concerne les aliments dans leur ensemble car souvent les aliments contiennent un ose et des protéines. )ais elle concerne surtout les aa basiques qui ont un H/ libre ! surtout la lysine, acide aminé essentiel o la distance fonction amine chaîne peptidique est asse7 grande. es produits de boulangerie ou de pQtisserie sont tr$s exposés 3 cette réaction et comme ils sont fabriqués 3 partir de protéines de céréales dé43 déficients en lysine < cela accroît donc d’autant plus le déséquilibre 'la réaction touche l’extérieur du pain, la croDte, mais pas la mie(. e principal effet nutritionnel de cette réaction se pose sur le plan de la qualité protidique. La réaction se fait en plusieurs étapes dont les premières sont les suivantes (2-42) 1°/ Formation d’une base de c!iff entre l’ose réducteur et l’amine " formation de glycosylamine qui sera, en fonction de l’ose de départ, un aldosylamine (aldose + R-NH 2 ou un cétosylamine (cétose + R-NH 2 ! "ans le cas du glucose, c’est un glucosylamine, un N-glycoside qui peut exister sous forme cyclique # on a deux formes $ et % en équili&re 'ia la forme ou'erte! 2°/ #éarran$ement " transfert d’électrons tra'ers la molécule! )a forme iminium perd un proton, on a un réarrangement électronique dans la molécule donnant un énol insta&le immédiatement con'erti en cétone correspondant!
)e résultat net est un aldosylamine qui s’est transformé en une cétosamine (ex glucosylamine donne une fructosamine * réarrangement d’madori! i on part d’une cétosylamine pour a&outir une aldosamine , on parle de réarrangement de Heyns! *i on part . - de protéines, on a fixation d’un sucre qui donne des glycoprotéines! - d’acides aminés, on a &esoin de deux fonctions amines contenues dans les aa &asiques (lysine, /istidine, arginine * la pro&a&ilité que la réaction se passe est plus grande!
K;
:ans les protéines alimentaires, l’intensité de la réaction de )aillard est déterminée par la quantité et la nature des esp$ces en présence. a température est un facteur tr$s important et les montées en température favorisent cette réaction 'cuisson, pasteurisation, appertisation % mise en conserve(. 2u niveau des sucres, les pentoses sont les plus réactifs, puis les hexoses et enfin les diholosides réducteurs comme le lactose ou le maltose. %& pentoses & hexoses & diholosides réducteurs 'lactose, maltose(. :’autres facteurs interviennent comme ! " e p/ ! tr$s favorable entre p/ J et >. " a concentration en eau qui inhibe la réaction. " a présence de certains cations activant ! )g, n ou inhibant ! Cu, Ge. 1xemple de la mobilisation de la lysine dans le lait e lactose rend la réaction facile et comme on l’a dit plus haut, la lysine est l’acide aminé idéal pour la réaction de )aillard de par sa chaîne carbonée séparant les deux fonctions amines. 2u final, on a remplacement du glucose contenu dans le lactose par du fructose. Cette structure finale ne peut 5tre dégradée par les en7ymes digestives protéolytiques ou par celles dégradant normalement le lactose. 2pr$s ingestion, on a une hydrolyse incompl$te et une diminution de la résorption 'biodisponibilité( de la lysine. Bne hydrolyse acide de la structure formée donne la fructose lysine ainsi que du galactose et des acides aminés. a fructose lysine peut se réarranger en furosine et en pyridosine. 1n dosant ces deux molécules, on détermine le degré d’avancement de la réaction de )aillard et on peut aussi déduire la température 3 laquelle le lait a été chauffé.
uite de la réaction de %aillard " étapes comple&es (2-4')
0n fonction des conditions de cuisson, c’est--dire en fonction des réactifs en présence, de la teneur en eau des aliments, de la t1 atteinte, de la 'itesse de c/auffe # ces déri'és aldosamines ou cétosamines peu'ent su&ir différentes réactions . 13 scission, rupture de la molécule en de petites molécules car&onylées, aldé/ydes et cétones tr4s réactifs, acides car&oxyliques, aréniques de structure &anale! 213 dés/ydratation tr4s importante en furfural, molécules réductrices, aréniques de structure &anale! * 2 'oies fournissant des molécules non spécifiques formées par quantités d’autres réactions c/imiques! 5ar contre, si la dés/ydratation est modérée, la 'oie est tout fait spécifique a'ec formation de composés dicar&onylés * réductones ou dés/ydroréductones! 6es composés dicar&onylés sont tr4s réactifs et peu'ent réagir a'ec les aa par la réaction de dégradation de trec7er!
K*
)es aa sont ainsi dégradés en aldé/ydes correspondants et on a régénération des cétosamines pou'ant parfois refaire des réductones! 8uant aux produits spécifiques nou'ellement formés, ce sont des aldé/ydes ayant des ar9mes spécifiques et pro'enant des aa correspondants, des pyra:ines résultant de la condensation(dou&le &ase de c/iff de 2 cétosamines formés et des su&stances tr4s colorées! 6es ; types de molécules peu'ent réagir ensem&le pour donner des polym4res a'ec &runissement et insolu&ilisation * su&stances tr4s colorées . les mélano
%& es cétosamines et aldosamines formées dans les premi$res étapes donnent des dérivés aux propriétés organoleptiques intéressantes On forme familles de substances ! " es furfurals et les réductones venant de la déshydratation des cétosamines. " es aldéhydes ayant une odeur particuli$re suite 3 la dégradation de trecEer. " es dérivés pyra7iniques suite 3 la condensation des cétosamines. 6outes ces substances sont abondantes dans les aliments et responsables de l’odeur de croDte de pain frais, de l’odeur d’arachide grillée, du goDt de la viande grillée. es produits finaux que sont les mélanodines sont de bons réducteurs et ont un effet catalytique sur la réaction de trecEer. On peut suivre la réaction 3 K; nm en suivant l’apparition de produits colorés. Conclusion ! a cuisson est en fait une réaction chimique tr$s compliquée < les conditions réactionnelles ne sont 3 l’heure actuelle absolument pas maîtrisées ! teneur en eau, température exacte atteinte, ... On va vers un inconnu total quand on cuit des aliments < on crée des produits de structures diverses dont on ne sait pas grand chose. :es études récentes montrent qu’une partie de ces molécules peut 5tre antinutritionnelle, toxique voire m5me mutag$ne 'avec les bases de l’2:H( mais ce n’est pas une r$gle générale, on peut aussi créer de puissants antioxydants et antimutag$nes 'réductones % antioxydants(. es effets favorables sont liés aux modifications de la couleur et de l’ar#me de l’aliment. 1x croDte de pain, biscuits, fruits, caramel, chocolat,... formés par ce type de réaction. es pré4udices nutritionnels sont la modification de certains aa réduisant la valeur protidique de certains aliments. a réaction de )aillard se produit in vivo dans l’organisme humain. 0lus le t d’une protéine est élevé, plus la quantité de son produit de )aillard est élevée. Comme leur teneur en glucose est élevée, ce probl$me survient che7 les diabétiques qui auront tendance 3 montrer un vieillissement précoce, lié 3 leur concentration en glucose dans le sang.
on ne recommande pas de chauffer les aliments 3 plus de ;;8C car on favorise ainsi le processus mutag$ne ! attention aux viandes trop cuites ou aux barbecues MMM
K
K
.K a contribution de la flore colique 3 la digestion .K.* es quantités d’aliments aux divers étages du tube digestif 'g ou l9Kh( ’intestin est un organe non négligeable dans le processus de détoxification mais aussi au niveau immunologique ! R; 3 >;? d’Ig se trouvent dans l’intestin et produisent A; 3 *;;mg Ig2 9 g 9 Eg. Ils inactivent les 2g intralumineux comme les toxines, les bactéries pathog$nes et les virus. C’est le processus d’exclusion immunitaire, une protection non inflammatoire de la muqueuse intestinale. .K. ’importance de la flore digestive a flore colique apporte une contribution colossale 3 la digestion ! les entérobactéries commensales constituent un écosyst$me tr$s développé et tr$s complexe appelé flore autochtone. 1lles ont une activité métabolique tr$s importante 'comparable au foie( et plus de A;; esp$ces différentes sont trouvées che7 un seul individu. e long du tube digestif :ans la bouche, l’estomac, le duodénum et le 4é4unum, on rencontre une flore aérobie. 2 cause de son p/ acide, on trouve peu de bactéries dans l’estomac '/elicobacter 0ylori(. ors du passage de l’iléon au c#lon, la tendance 3 l’aérobie diminue et dans le c#lon, la flore est totalement anaérobie. On trouve de *;* 3 *;*A bactéries en moyenne dans le c#lon, c’est plus que le nombre de cellule du corps humain. es entérobactéries représentent plus de RA? des selles fraîches. es bactéries fécales sont faciles 3 étudier mais ne représentent qu’imparfaitement la flore colique. 6ype de flore On distingue ! " une flore de passage éphém$re et tr$s variable " une flore résistante qui a un pouvoir important de multiplication et d’implantation. Ces bactéries vivent dans un équilibre écologique global fait de niches successives o chaque esp$ce bactérienne vit en symbiose avec son environnement immédiat. es germes microbiens principaux sont principalement des anaérobies structurels < les bactéries comme 1. Coli 'indicateurs de contamination fécale( ont une importance numérique tr$s faible. L#les es bactéries autochtones ont comme r#le de diminuer la croissance de bactéries pathog$nes dans la lumi$re selon mécanismes ! " compétition vis"3"vis du substrat " altération de la composition physico"chimique de l’environnement 'potentiel redox, p/( " production de facteur régulateurs vis"3"vis des bactéries pathog$nes 'ex les bactéricides diminuent le facteur de croissance des bactéries, les acides gras 3 courte chaîne comme l’acide butyrique semblent 4ouer eux aussi un r#le important(
KK
les bactéries présentent créent un environnement peu favorable pour d’autres bactéries mais les bactéries pathog$nes ne disparaissent pas forcément, elles résident en petit nombre ... On en abrite sans en ressentir les effets.
6outefois, si l’écosyst$me est trop perturbé 'ex antibiothérapie, déséquilibre alimentaire,...(, les germes se développent et donnent lieu 3 de sérieuses pathologies digestives. 1volution durant la vie e tube digestif du nouveau"né est stérile in utero )ais d$s la naissance, il est colonisé par des microorganismes dans une séquence complexe d’implantation et de relais en dominance de divergents bactériens. kusqu’au sevrage, le type d’allaitement 'lait maternel ou lait de substitution( 4oue un r#le déterminant dans la composition de la flore. 0ar la suite, les différences s’estompent rapidement et l’acquisition d’une flore adulte peut prendre plusieurs mois au hasard des rencontres. Il n’y a pas deux adultes ayant une flore identique 'ex A; 3 R;? seulement des occidentaux produisent du méthane par putréfaction(. 1tude de l’importance de la flore digestive ! les animaux axéniques ’importance de la flore digestive pour le bien"5tre et la santé d’un individu peut 5tre évalué en observant des animaux axéniques 'condition stérile, en l’absence de bactéries(. *89 On observe au niveau des ganglions une immunosuppression ! Che7 la souris, les bactéries coliques lib$rent des peptides de faible )r essentielles pour le développement de réponses immunitaires. %& ’éradication des bactéries par des antibiotiques 3 large spectre induit une immunosuppression. On peut rétablir la protection en administrant des peptides. 89 2u niveau digestif, on observe che7 ces animaux une réduction du renouvellement cellulaire et une diminution du transit intestinal. % constipation. 89 2u niveau du foie, il y a induction des en7ymes microsomiaux qui compense le déficit en7ymatique du 3 un déficit en7ymatique du c#lon. K89 On observe une absence de métabolisation des sels biliaires et des hormones stérodes. 1ffets des bactéries coliques sur les aliments es bactéries coliques ont des effets multiples sur les aliments ! *89 a putréfaction " 1lles hydrolysent les protéines ayant résisté 3 la digestion dans l’intestin gr5le et celles p roduites par l’intestin gr5le lui"m5me. " 1lles dig$rent des acides aminés de mani$re tr$s importante 'désamination, décarboxylation, r#le d’uréase(. 89 es sels biliaires " métabolisation de réactions de décon4ugaison " aromatisation en dérivés aromatiques KA
)2I 2BI déshydrogénation en aromatiques % mutag$nes 1x ! es personnes 3 haut risque de cancer c#lo"rectal ont une flore métabolisant rapidement les sels biliaires. C’est 3 ce type de réaction que les fibres alimentaires vont pouvoir s’opposer en ! " séquestrant les acides biliaires dans le fibres " abaissant le p/ intestinal pour inactiver des en7ymes d’aromatisation 89 2utres activités ! es bactéries coliques hydrolysent aussi les glucides ainsi que certains constituants de la fibre et métabolisent les glucides et les oses 'fermentation(. 0as mal de xénobiotiques sont métabolisés dans la flore 'ex hétérosides cardiotoniques, flavonodes, lichnanes, cellulosides qui ont une activité antilaxative déclenchée par leur hydrolyse par la flore intestinale(. Il y a une relation directe entre l’activité des bactéries et le temps de transit colique. es en7ymes bactériennes, 3 l’inverse des en7ymes digestives, sont lentes et nécessitent environ *;h dans le c#lon pour accomplir leur travail d’hydrolyse. )écanismes pouvant favoriser l’apparition de tumeurs :es études au niveau de l’apparition de tumeurs montrent que l’intervention de la flore colique peut 5tre positive ou non, certains germes sont bénéfiques, d’autres sont franchement pathog$nes ou bien m5me les deux. On a opposé trois mécanismes favorisant le développement de tumeurs par la flore colique ! *89 :es précarcinog$nes sont dans les aliments ! Ce sont des constituants naturellement présents, des produits issus de la préparation de l’aliment ou bien alors des additifs ou polluants. Ces précarcinog$nes doivent 5tre activés en carcinog$nes pour montrer leur activité. 1n effet, la flore colique est métaboliquement tr$s active ! elle catalyse des réactions d’hydrolyse et de réduction. 89 On a un antagonisme biotique au niveau des réactions cytochrome 0KA; ! e foie oxyde et con4ugue les xénobiotiques pour les rendre plus solubles alors que la flore colique hydrolyse et con4ugue. 89 a consommation monotone des aliments ! Il y a risque de sélection des germes qui métabolisent les précarcinog$nes si on consomme tou4ours la m5me chose. .K. Gonctions et dysfonctions de la flore digestive Gonctions physiologiques ! " activité métabolique intense 'acidification, production de vitamines,( " r#le énergétique 'production de lactose, d’acides gras 3 courte chaîne,...( " résistance 3 a colonisation par des bactéries pathog$nes, effet de barri$re " immunomodulation " motilité intestinale, maturation, développement
KJ
:ysfonctionnement de la flore ! " 0erte de l’effet barri$re, développement de germes potentiellement pathog$nes " :iarrhées " )aladies inflammatoires %& Ces observations sur les fonctions de la flore ont conforté l’idée qu’elle peut améliorer la santé. .K.K es probiotiques et prébiotiques .K.K.* es probiotiques ’idée que des microorganismes introduits dans des produits puissent améliorer la santé a été introduite au ==e si$cle. Probiotique = mi!roorganisme 'i'ant a/outé aux aliments et !apable d’exer!er des effets p#ysiologiques sur l’#&te
ignifie bon pour la vie < ces sont des organismes vivants 'bactéries ou levures( que l’on introduit dans l’organisme par le biais de l’alimentation qui restent vivants du moins en partie dans le tube digestif et qui sont susceptibles d’affecter positivement l’individu en améliorant la composition de sa flore endog$ne. i les probiotiques peuvent modifier la flore du c#lon, le phénom$ne est temporaire et disparaît d$s qu’on suspend la consommation des probiotiques. 1n effet, la compétition au sein de la flore intestinale ne leur permet pas de s’implanter de mani$re définitive, ils ne peuvent trouver une niche écologique spécifique. es probiotiques les plus intéressants sont ceux qui ont ! " des effets potentiels sur la santé " une absence de pathogénicité " une capacité 3 se lier aux entérocytes. Ce concept de probiotique est asse7 récent et asse7 intéressant d’un point de vue marEeting entraînant une communication publicitaire tr$s importante mais souvent abusée, il mérite une étude plus approfondie. es effets qui ont été confirmé sont ! " la modification du métabolisme " la diminution de la prolifération bactérienne par des mécanismes de compétition. .K.K.*.* 1ffets de l’utilisation de probiotiques ! On a montré que ces produits ont des intér5ts dans ! " une modification du métabolisme et une réduction de la prolifération de certaines souches bactériennes pathog$nes par compétition comme pour la prévention de la diarrhée du voyageur 'tourista( " l’immunostimulation che7 des su4ets sains " la diminution de la réponse inflammatoire dans les réactions d’hypersensibilité aux protéines du lait de vache " la prévention des allergies atopiques che7 les infections présentants des allergies alimentaires. " le traitement du c#lon irritable " la diminution de l’incidence des infections 3 rotavirus provoquée par la diarrhée che7 les nourrissons et Clostridium :ifficile responsables de colites pseudomembranaires KR
%& On a introduit dans les laits pour enfants des probiotiques 'ex lait e Qge de Hestlé( .K.K.*. Caractéristiques souhaitables pour des probiotiques " " " " " " " " "
l’origine humaine 'selon les applications( la résistance 3 l’acidité et 3 la toxicité biliaire l’adhérence aux cellules intestinales épithéliales le pouvoir de coloniser 'm5me de mani$re transitoire( le tube digestif l’antagonisme envers les germes pathog$nes la production d’agents antimicrobiens 'bactériocines, microcines,...( la capacité d’automodulation des effets démontrés che7 l’homme l’acceptabilité d’un point de vue réglementaire
es probiotiques les plus adaptés sont ceux du groupe actobacillus et +ifidobacterium 'éventuellement treptococcus(.
.K.K. es prébiotiques Prébiotique = !omposant alimentaire non digeste qui stimule spé!ifiquement la !roissan!e de ba!téries fa'orables 0 la santé dans l’intestin
Ils favorisent la croissance sélective de microorganismes utiles intervenant dans la composition de la flore intestinale ... Ils am$nent en fait les substrats et pas les organismes eux"m5mes. Ce sont des oligo" ou polysaccharides non digestibles. On les obtient par extraction 3 partir de plantes 'éventuellement combinée 3 une hydrolyse en7ymatique partielle( ou par synth$se chimique 3 partir de disaccharides. es prébiotiques contenant du fructose 'ex inuline, oligofructose( et ceux contenant du galactose 'ex lactulose( constituent de nouveaux ingrédients sélectivement fermentés par les bactéries du c#lon %& Cela entraîne une modification de la composition microbienne de la flore et dans cette flore domineront alors les bifidobactéries 'constituant bénéfique pour la santé(. Ces composés sont dits bifidog$nes, c’est un agent chimique donnant indirectement un effet probiotique. .K.K. es synbiotiques %ynbiotique = aliment asso!iant probiotique et prébiotique
Il s’agit de bactéries vivantes accompagnées du substrat qui leur sont favorables. 1x ! 2ctimel de :anone :es études précliniques sur des animaux 'rat( ont montré un effet positif anticancéreux. :es rats ont été initiés par in4ection de diméthylhydra7ine 'cancérig$ne( et on a donné en m5me temps des bifidobactéries et de l’oligofructose '% traîtement symbiotique(. On a observé une diminution de RA? des microadénomes, donc un effet anticancéreux.
K>
:ans le cas d’un symbiotique, il y a un effet synergique, c’est"3"dire que la combinaison substrat \ produit donne un effet supérieur 3 l’administration de pré" et probiotique donnés séparément. eur avantage est une bonne tolérance et une parfaite innocuité. On s’appr5te 3 lancer des études épidémiologiques che7 l’homme, car un marché pour un produit comme Fa serait colossal.
K@
.A es fibres alimentaires .A.* :éfinitions C’est un anglissisme venant de dietary fiber. Cela peut pr5ter 3 confusion car la structure fibrillaire n’est pas une condition indispensable aux propriétés physiologiques recherchées. C’est un groupe de constituants difficile 3 définir, il est difficile de trouver une définition qui englobe toutes les fibres et seulement les fibres 3 la fois. a définition des fibres peut reposer sur des caract$res chimiques et structurelles mais peut aussi découler de contraintes analytiques ou 5tre dictée par des contraintes économiques < les groupes alimentaires peuvent orienter la définition dans une direction favorable 3 leur produit. n!ienne définition 1342) : - la portion de l’aliment qui est dérivé des parois cellulaires de plantes et tr$s
peu digérée par les 5tres humains cellulose, hémicellulose, pectines, lignine, subérine et cutine On a eu une évolution de cette définition pour des raisons notamment économiques ! Définition a!tuelle : - Bn ensemble de polym$res de nature glucidique et de lignine, présents dans le r$gne
végétal, peu dégradables au cours du transit digestif par les en7ymes humaines, passant dans l’iléon et partiellement métabolisés par les bactéries du c#lon Cette définition considérablement élargie inclut donc ! " les glucides qui ne sont pas digérés dans l’intestin gr5le par les en7ymes endog$nes de l’homme 'polysaccharides non amylacés, amidons et oligosaccharides résistants(. " la lignine, la subérine et la cutine. :ans la définition, on inclut aussi la lignine, la subérine et la cutine car ils sont fortement associés aux polysaccharides dans certaines parois végétales 'parois II( et la plupart des méthodes analytiques ne permettent pas de les dissocier de la portion polysaccharidique. .A. es différents constituants de la fibre alimentaire On retrouve deux types de substances ! *89 es amidons résistants C’est la somme de l’amidon et des produits de dégradation de l’amidon non résorbés dans le tube digestif des individus sains. Or la digestion de l’amidon dépend de nombreux param$tres indépendants de la source d’amidon elle"m5me. %& On doit développer des méthodes de dosage ingénieuses permettant de prédire la digestion idéale dans l’iléon pour un individu moyen, ce qui permet de définir la portion de l’amidon qu sera résistante. 1nsuite, il faut prouver que la méthode analytique est valable physiologiquement 'intuber pour voir ce qui est résistant et ce qui ne l’est pas(.
A;
89 es oligosaccharides résistants Ils sont définis par divers crit$res physiologiques et cliniques. 0hysiologiques par leur résistance 3 l’hydrolyse par les en7ymes du tube digestif humain. Chimiques par leur structure en dessous de *; oses enchaînés. 1n plus, on inclut dans le concept de fibres les composants des parois végétales ! 89 a lignine Il s’agit de copolym$res d’unités CJ"C ayant un caract$re phénolique. C’est un réseau tridimensionnel de )r >;;; et ce polym$re est étroitement lié aux polyholosides pariétaux par des liaisons covalentes. eur composition est variable selon l’esp$ce végétale et cette hétérogénicité de composition est liée 3 la fréquence des monom$res, 3 la fréquence des liens intermoléculaires et la liaison avec d’autres molécules. 1lle poss$de un caract$re hydrophobe donc une capacité réduite de rétention d’eau 'ne gonflent pas dans l’intestin( et ce caract$re leur permet des liens avec les carcinog$nes hydrophobes pouvant 5tre dans l’intestin. :es complexes entre les lignines et les glucides seraient impliqués dans la modulation du syst$me immunitaire intestinal. K89 a subérine 1lle associe un domaine lignine 3 un domaine polyester. On la retrouve dans la région corticale externe des tubercules et des racines. A89 a cutine C’est un polyester tridimensionnel associé 3 des cires. J89 es polysaccharides % cellulose, hémicellulose, substances pectiques a( la cellulose ! Ce sont des polyholosides de tr$s haut 0) formés d’enchaînements _"*,K de :"glucose tr$s peu solubles dans l’eau. es chaînes de cellulose s’associent par des ponts / pour former des microfibrilles. b( l’hémicellulose 0olyholosides homog$nes ou hétérog$nes de composition complexe, de masse moléculaire plus faible et plus solubles que les celluloses. c( substances pectiques 0olyholosides hétérog$nes amorphes solubles dans l’eau 4ouant le r#le de ciment intracellulaire. es pectines sont omniprésentes dans les fruits et les légumes et ont une capacité importante de rétention d’eau. 1n général, l’ensemble de ces polym$res est accompagné de polyphénols comme les catéchols ou les procyanidols, de lignanes dont certains ont une activité oestrogénique et d’acides aréniques comme l’acide ben7oque ou l’acide cinnamique. A*
Cette définition inclut aussi un autre type de composé ! R89 es hydrocollodes 'chapitre des polyoses en 0harmacognosie( Ils peuvent avoir plusieurs origines ! " extraits d’algues " issus de fermentations bactériennes " exsudats de plantes " extraits de graines ou de racines 1t on y a4outera ! >89 e cellulose modifiée et pectine ainsi que l’amidon et les polysaccharides résistants Il sont difficiles 3 définir mais les amidons et polysaccharides résistants son tune source d’énergie considérable pour les microorganismes. 1x ! la petite fraction d’amidon qui est incluse dans des cellules contenant des polyholosides indigestibles < elles arrivent dans l’intestin non digérée 'trouvé dans certains tissus de Gabaceae(. %& On a un concept général de fibre, composé saccharidique et non saccharidique avec des propriétés physiques et chimiques tr$s variées et de ce fait aussi des propriétés physiologiques tr$s variées. Ils ont tous une caractéristique commune, toutes ces fibres proviennent du c#lon o elles sont partiellement fermentées. On distingue les fibres insolubles des fibres solubles. Insolubles ! lignine, cellulose \ certains hémicelluloses. olubles ! certains hémicelluloses, les pectines et les gommes. .A. Composition de la fibre des parois cellulaires On trouve types de fibres selon que les plantes sont en phase de croissance ou arrivées 3 maturité ! :ans les plantes en croissance, les parois cellulaires sont de type I. 1lles sont caractérisées par une abondance de fibrilles de cellulose, tr$s fines et enchQssées dans une matrice amorphe de polysaccharides 'hémicelluloses( et de glycoprotéines. a lignine est pratiquement absente. :ans les plantes 3 maturité, les cellules se recouvrent d’une paroi II avec des fibrilles de cellulose plus développées qui sont dominantes. es interstices de la cellulose sont colmatés par des incrustations de lignine. C’est donc une structure épaisse, tr$s dense et résistante tant au niveau mécanique que chimique. es deux parois 'I et II( sont assemblées 3 l’aide de pectine qui renforce la fermeté de l’ensemble. %& a fibre d’un végétal évolue avec son stade de maturité et ces variations constituent une grande difficulté quand on veut estimer l’apport réel en fibres de l’aliment. Cela complique les enqu5tes alimentaires et épidémiologiques. Il serait intéressant d’étudier le r#le du forFage 'accélération de la maturation du follicule, du fruit( et la culture sous serre sur le taux, la nature et la structure de la fibre. A
2 l’exception des lignines qui ne sont pratiquement pas modifiées lors du passage dans le c#lon, les polym$res appelées fibres sont loin de correspondre 3 des insolubles. Bne part importante des fibres est composée d’éléments hydrosolubles comme les pectines e les hémicelluloses. Héanmoins, beaucoup de ces polym$res solubles dans l’eau 3 l’état isolé deviennent insolubles au niveau des membranes cellulaires 3 cause de liaisons intermoléculaires. es processus de cuisson peuvent intervenir pour déstructurer les membranes. .A.K a fermentescibilité des fibres Il y a différentes faFons de classer les fibres ! physique, chimique et en fonction de leur caract$re fermentescible. es fibres fermentescibles sont presque totalement dégradées par les bactéries du c#lon, elles fournissent de l’énergie qui permet une forte croissance de la population bactérienne et lib$rent des acides 3 chaîne courte comme l’acide acétique, propionique et butyrique résorbés par la muqueuse intestinale. eulement une tr$s faible proportion de ces fibres se retrouvera dans les selles dont le volume est surtout augmenté par la masse bactérienne. a formation d’acide butyrique est tr$s importante car il représente J; 3 R;? des apports énergétiques des cellules épithéliales de l’intestin. Ces acides butyriques stimulent la différentiation des cellules épithéliales et inhiberaient la croissance des cellules tumorales. es fibres peu fermentescibles comme la cellulose, certains hémicelluloses et la lignine se retrouvent surtout dans les selles dont la masse se trouve ainsi accrue. orsque la masse bactérienne n’augmente que faiblement, il y a peu d’acides 3 chaîne courte et de ga7 produits. Ces fibres interviennent plus efficacement dans le traitement de la constipation que les fibres fermentescibles. .A.A es sources de fibres alimentaires
es céréales ! 1lles contiennent en ma4orité des hémicelluloses riches en pentosanes 3 condition que les produits consommés ne soient pas trop blanchis ou glutés. 1n effet, dans le pain blanc, la teneur en fibres est de ,Rg par *;;g et les fibres qui subsistent ne sont pas les plus intéressantes au niveau physiologique. :ans le pain complet 'sans glutage et contenant toute la farine et l’enveloppe du pain( par contre, la teneur en fibres est de >,Ag 9 *;;g. e son qui est constitutif de l’enveloppe externe des graines contient 4usqu’3 A;? en fibres. Il peut enrichir le pain ou les céréales de petit dé4euner. es fibres des différentes céréales offrent une grande parité au niveau chimique. Il existe une propriété physique et physiologique 3 chacune, notamment au niveau de l’absorption de l’eau. es légumes ! eur composition est différente des fibres trouvées dans les céréales. Il y a surtout du cellulose, hémicellulose et pectines. a disparition des pectines au cours de la cuisson explique la différence de perception entre les légumes cuits et frais ! ils sont plus mous cuits car la pectine a disparu. 1x ! e haricot che7 les Gabaceae maintient l’amidon emprisonné m5me apr$s la cuisson %& il est non digéré. A
es fruits ! )5me si leur composition est diversifiée! cellulose, lignine, hémicellulose et mati$res pectiques sont dans des proportions sensiblement comparables. es agents de texture ! Ils n’interviennent quasi pas dans la composition en fibres ';,* 3 ;,A?( es algues séchées ! % Yomba ... Ce sont des polyholosides qui sont peu ou pas métabolisés au niveau du tube digestif. Cela représente un apport énergétique faible 'beaucoup de fibres non fermentescibles( mais un apport intéressant en mati$res minérales 'ex Ca\, I"(. es suppléments diététiques ! Il y en a beaucoup et en formes tr$s variées, de la tablette de blé aux poudres de cellulose. Ils doivent répondre 3 K exigences ! " teneur en fibres correcte 'entre le pain complet et le son( " apport énergétique comparable au pain complet 'loin d’5tre rencontré dans le commerce car le goDt est souvent amélioré par a4out de sucre( mais inférieure au son. " acceptabilité des caract$res organoleptiques 'facile, agréable 3 manger( " qualité au niveau du son utilisé pour fabriquer ces suppléments diététiques car la pollution se concentre sur le péricarpe de grain 'polluants, pesticides utilisés pour éviter la contamination du grain(. On a plus souvent de l’acide sorbique comme conservateur.
.A.J )éthodes de dosage des fibres alimentaires On a une grande hétérogénicité des fibres au niveau chimique, ce qui va engendrer certaines difficultés analytiques. :ifférentes méthodes analytiques existent, surtout de la gravimétrie, et permettent de déterminer d’une part les polym$res structuraux de la paroi cellulaire des végétaux, d’autre part la teneur en agents de texture. Ce sont des méthodes qui font appel 3 des attaques séquentielles parfois combinées 3 des réactifs chimiques, des détergents ou des en7ymes qui dissolvent séquentiellement tous les constituants. Ces méthodes sont anciennes et difficiles 3 comparer entre elles, on ne dose pas 3 chaque fois la m5me chose. Héanmoins, la méthode de Xan oest est la plus correcte parce qu’elle permet de tout doser 'v. tr. "JJ(. es détergents employés par Xan oest permettent de solubiliser la ma4orité des polyholosides non cellulosiques, des protéines et des acides nucléiques. a méthode officielle pour le dosage des fibres est actuellement celle de l’2O2C ! dans ce cas, on substitue l’attaque par des réactifs chimiques par une attaque séquentielle de l’aliment par une série de en7ymes 'v. tr. "JR(. es méthodes gravimétriques ne fournissent pas d’indications précises quant 3 l’action physiologique des fibres. On a donc mis au point des méthodes qui simulent l’action in vivo ! des méthodes simulant la fermentation au niveau du c#lon. Ces méthodes ont permis de mettre en évidence l’action des fibres et compl$tent les méthodes chimiques On a pu mettre en évidence le r#le de l’amidon résistant, aspect longtemps négligé. .A.R es fibres pendant la cuisson a fibre est habituellement représentée comme l’ensemble des constituants les plus résistants de la fibre végétale mais elle est néanmoins déstructurée de mani$re importante lors de la cuisson.
AK
Il suffit qu’il y ait lors de la cuisson une modification de l’hydrodisponibilité d’un des constituant de la fibre pour faire apparaître des modifications lors de l’analyse chimique. Cette remarque s’applique surtout aux mati$res pectiques dont la solubilisation est la premi$re étape d’une déstabilisation générales des polyholosides. a cuisson 3 l’eau solubilise une partie importante de la mati$re s$che 'mati$re organique comme les glucides, les oligosaccharides ou toutes les molécules suffisamment hydrophiles(. Comme on solubilise beaucoup de choses, on a un enrichissement en fibres du légume, non pas que les fibres augmentent pendant la cuisson mais c’est la proportion, la teneur en fibres par rapport 3 la mati$re s$che qui est augmentée 'ex carottes \ K;? de fibres(. e phénom$ne est proportionnel 3 la durée de cuisson et au volume dans lequel la cuisson se fait. a proportion de fibre par rapport 3 la mati$re s$che est nettement modifiée par la préparation culinaire. a nature des fibres des légumes cuits peut 5tre tr$s différente des légumes crus. Bn des intér5ts ma4eurs des fibres est d’absorber l’eau et ainsi augmenter leur volume dans le tube digestif 'les autres propriétés des fibres sont abordées dans le cours de nutrition(. .A.> 0athologies associées 3 une consommation réduite de fibres
Constipation, diverticulose, c#lon irritable, maladie de Crohn, ulc$re duodénal, colite ulcéreuse, appendicite, cancer colorectal. Obésité :iab$te de type ithiases biliaire et rénale 6roubles cardio"vasculaires et troubles veineux 'varices, hémorrodes, thromboses veineuses(
AA
.J ’altération des denrées alimentaires On observe une transformation, une dénaturation, une fermentation, une putréfaction et une minéralisation quand les aliments sont abandonnés 3 eux"m5mes. :e tout temps, l’un des soucis de l’homme a été d’allonger la durée de conservation de ses denrées alimentaires, durée o elles demeuraient comestibles. On observe aspects, types de risques pendant la conservation ! .J.* e risque microbiologique ou risque externe Ce risque est du ! *89 2u développement et 3 la prolifération de souches microbiennes ou de moisissures qui alt$rent l’aliment ou le rendent dangereux ! Ces bactéries sont soit entérotoxig$nes c’est"3"dire qu’elles gén$rent des toxines 'taph. 2ureus, Clostridium spp, Xibrio cholerae, (, soit invasives et 3 multiplication intracellulaire 'isteria monocytogenes, almonella spp, higella spp,( 89 2 une contamination par des parasites " :es vers " :es trichinella '6richinella spiralis( ! dans la viande de porc ou de cheval " :es proto7oaires '6oxoplasma gondi, Niardia lamblia,( ! dans la viande pas ou mal cuite 89 2 une contamination par des virus et organismes non conventionnels " Xirus de l’hépatite 2, de la 0olio, " 2gent non conventionnel % prion 'cf vache folle(. Lem ! On aurait une protéine, en contact avec un prion. e contact modifierait la structure tridimensionnelle de la protéine qui se désassemblerait et serait capable de modifier elle aussi d’autres protéines dans le cerveau. )aladie de la vache folle, de Yreut7feld"kacobs avec un cerveau spongiforme. Héanmoins, on n’a pas assisté 3 une épidémie, pas 3 quelques cas sporadiques non plus Il y aurait un g$ne spécifique, un polymorphisme au sein de la protéine attaquée par le prion dont la modification d’un seul acide aminé induirait une protection. .J.*.* Causes de ces infections e risque microbiologique est le risque numéro * de notre alimentation et nous allons de plus en plus vers des mod$les de grande distribution. es conséquences prennent donc un caract$re épidémique appelé toxi" infections alimentaires collectives. Il existe deux catégories de populations sensibles ! les enfants et les personne Qgées < catégories qui 4ustement sont les plus soumises 3 la restauration collective, les premiers par les écoles et les secon ds par les homes. es autres causes sont ! " les mauvaises pratique d’élevage, de l’industrie agro"alimentaire " la mauvaise utilisation du réfrigérateur, du surgélateur " la rupture de la chaîne du froid AJ
"
on voit apparaître des entérobactéries résistantes aux antibiotiques dans des aliments comme les salades, les crudités et certains fromages. .J.*. Conséquences de ces infections On a des risques directs provenant soit de toxines, soit des microorganismes par eux"m5mes, et d’un autre c#té, des risques indirects liés 3 la dégradation des protéines, des glucides et des mati$res grasses par les microorganismes. es protéines animales sont altérées sous l’effet des microorganismes < on appelle Fa la putréfaction des protéines ! les protéines sont transformées en acides aminés pouvant 5tre décarboxylés en amines que l’on appelle ptomanes. Ces ptomanes sont responsables de réactions d’intolérance, d’hypersensibilité, d’allergie et d’accidents toxiques, c’est un terme général désignant toutes les amines pouvant 5tre toxiques. es glucides sont dégradés par les microorganismes en suivant la voie de l’acide lactique. es lipides subissent l’action de la lipooxygénase des microorganismes et des lipides sécrétés par les moisissures. .J.*. )éthodes de détection 2u niveau analytique, le contr#le des aliments fait appel aux méthodes microbiologiques classiques mais on a des contraintes supplémentaires comme le délai de réponse avant la libération du lot ou le nombre important d’échantillons 3 traiter. probl$me d’automatisation, matrice particuli$re imposant une adaptation des méthodes. ’industrie agro"alimentaire est donc un moteur pour le développement de nouvelles méthodes de pointe en microbiologie. On voit apparaître de plus en plus de méthodes immuno"en7ymatiques, de tests génétiques pour détecter des bactéries, des méthodes particuli$res permettant de concentrer et séparer les microorganismes de la matrice. 1x ! électrophor$se ! on applique un champ électrique dans l’eau et les bactéries se concentrent dans le champ électrique. .J.*.K es différents aliments concernés 2 l’heure actuelle, le probl$me de contamination microbiologique reste particuli$rement aigu pour les aliments consommés crus comme ! " es repas servis dans les collectivités Bne étude a été réalisée en *@@@ et signale que A? des repas servis sont de hygi$ne non satisfaisante " es desserts avec ufs crus ! a contamination provient certainement de l’extérieur 'endommagement au lavage de la cuticule protectrice et ouverture du passage aux bactéries, ce qui est un facteur de contamination(. " auces " Coquillages " es laits et les beurres ! a contamination n’est pas exceptionnelle pour les laits B/6 qui sont souvent conservés hors du frigo. es beurres quant 3 eux ont une qualité souvent acceptable sauf le beurre de ferme car il est fabriqué 3 partir de cr$me non pasteurisée. AR
" es fromages ! Ceux 3 pQte molle sont non satisfaisants mais les plus contaminés sont ceux fabriqués 3 partir de lait cru, ce malgré une réglementation particuli$rement contraignante au niveau des r$gles d’hygi$ne dans la fabrication, basée sur le syst$me /2CC0. Ces fromages sont tou4ours des produits fragiles et le si$ge de la dégradation de protéines dégageant de l’ammoniac et d’autres substances plus ou moins toxiques. es fromages rQpés sont eux aussi fréquemment contaminés " es pQtisseries ! urtout celles 3 la cr$me pQtissi$re ou 3 la cr$me fraîche 'éclairs, couques, boules de +erlin, (. Ce sont surtout des infections 3 taph. 2ureus. %& L$gles tr$s strictes d’hygi$ne 3 observer et les conserver au frigo. " es glaces et cr$mes glacées ! es normes belges au niveau de la qualité microbiologique sont particuli$rement sév$res et tr$s difficiles 3 respecter, surtout en préparation artisanale. a contamination provient surtout de l’eau 'utilisée pour nettoyer les pinces( du vendeur qui n’est pas remplacée asse7 fréquemment. a contamination par des germes pathog$nes est exceptionnelle. " es légumes ! a qualité microbiologique des salades en +elgique est satisfaisante, ce qu’est pas le cas en Grance. ’état de propreté apparent est bon et on observe m5me des traces de chlore, preuve que la salade a été bien lavée. ’influence du lavage des salades sur la qualité microbiologique est net < il serait bon d’a4outer un peu d’eau de kavel pour descende sous les *;J germes 9 g, surtout pour le persil car la forme des feuilles ne permet pas un lavage efficace 3 l’eau. " es épices ! a concentration en germes totaux est tr$s importante 4usqu’3 *.*;J germes 9 g, surtout des bacillus sous forme végétative c’est"3"dire sous forme de spores résistants 3 la dessiccation. On a aussi une forte concentration en moisissures. es épices peuvent 5tre irradiées pour les conserver mais cela doit 5tre mentionnée sur l’étiquette < ce qui est mauvais vis"3"vis du consommateur. Héanmoins, la qualité microbiologique est bien meilleure. " es viandes fraîches et dérivés ! a qualité microbiologique est médiocre. Bne étude d’il y a environ une di7aine d’année a montré que K;? des échantillons n’étaient pas satisfaisants. es plus sensibles sont l’américain et le filet américain nature, le boudin blanc préemballé, le saumon fumé et la viande pour pitas et gyros. e filet d’américain présente un risque potentiel et mati$re de salmonellose et listériose et est donc 3 déconseiller aux personnes 3 risque comme les enfants en bas Qge, les malades, les personnes Qgées ou les femmes enceintes. " es salades préparées 'viande, thon, poulet, crabe, vol"au"vent, ( et aussi les sandiches qui les contiennent ! 2 risque car conservés 3 une t8 trop élevée trop longtemps. es vol"au"vent sont eux aussi 3 risque au niveau des Clostridium et taph. aureus. " es légumes épluchés ! es légumes crus conditionnés épluchés ou découpés ont une qualité microbiologique peu satisfaisante. 2u départ, ils étaient destinés aux grandes collectivités mais maintenant, ils sont pour tout le monde afin d’augmenter la chaîne de distribution et la durée de conservation. %& i on fait une chaîne de fabrication de qualité acceptable, ce n’est plus le cas lors de la consommation. :e plus, facteur aggravant, la conservation doit se faire entre ; et K8C, ce qui est loin d’5tre le cas dans les grandes surfaces.
’état microbiologique des denrées alimentaires fraîches en +elgique est préoccupant. A>
.J. e risque de dégradation interne Il fait intervenir des réactions chimiques et en7ymatiques et entraîne la carence en de nombreux nutriments comme les vitamines, les mati$res grasses insaturées et les protéines. e risque est lié 3 des actions ! .J..* :égradation physique " évaporation de l’eau ou des ar#mes 'ex café, vanille( ou perte de CO 'ex limonades laissées 3 l’air(. " action de la lumi$re ! le miel qui peut cristalliser quand il vieillit. " gain ou perte d’eau ! dess$chement du fromage ou détérioration des biscuits. .J.. :égradation chimique Oxydation surtout des graisses et des huiles % détérioration la plus sérieuse des mati$res alimentaires % rancissement emp5ché par l’a4out d’un antioxydant. .J.. :égradation biologique ié 3 l’action de différents en7ymes ! brunissement en7ymatique surtout pour les végétaux riches en polyphénols. ous l’action des en7ymes, on forme des ortho et diphénols formant des ortho quinones qui polymérisent en polym$res colorés en brun ou en noir appelés mélanodines 'cf réaction de )aillard(. a formation de ces pigments n’est pas tou4ours non désirée, elle est parfois provoquée par exemple dans le fermentation du thé, la préparation du cidre, la maturation des dattes, le séchage des graines de cacao. C’est une réaction en7ymatique qu’on favorise pour former des dérivés colorés, lég$rement foncés. 0our les fruits, la banane est un bon exemple de brunissement en7ymatique indésirable. Ce brunissement est provoqué par un polyphénol oxydase contenant du cuivre et nécessitent de l’oxyg$ne pour son action < elle est active pour un p/ voisin de R. e substrat est la dopamine qui est stocEée dans des cellules particuli$res de la banane et cet en7yme oxyde la dopamine en dopamine quinone qui spontanément en présence d’O forme de l’indole A,J"quinone qui polymérise en un polym$re foncé. Ce type de réaction est identique 3 la génération de la mélanine dans la peau %& On peut l’utiliser et prévenir ce brunissement ! On plonge la banane dans l’eau bouillante, ce qui provoque un blanchiment, on a4oute un chélatant qui complexe les métaux cofacteurs de l’en7yme, on augmente le p/ par a4out d’acide citrique et on a4oute un réducteur comme l’acide ascorbique.
:’un point de vue général, on s’oppose au brunissement en7ymatique par action de la chaleur, a4out d’un réducteur, diminution du p/ et a4out de substances s’opposant 3 la diffusion de l’O comme le saccharose ou le glucose.
A@
Chapitre ! es contaminants et additifs alimentaires .* es contaminants .*.* es toxines .*.*.* es toxines bactériennes 0euvent 5tre protéiques 'taph. aureus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens( 1lles augmentent notamment la toxicité de Clostridium botulinum susceptible de contaminations de boîtes de conserves. a mort survient dans les > 4ours ou une maladie sérieuse pendant J 3 > ans. Ou lipidiques '+acillus cereus(. .*.*. es mycotoxines
2lcalodes de l’ergot 'Claviceps purpurea( 2flatoxines '2spergillus flavus et 2. parasitus( térigmatocystine '2spergillus versicolor et 2. nidulans( 0atuline '0enicillium expansum, 0. urticae, +yssochiamis nivea, +. Gulva( Ochratoxine 2 '2spergillus ochraceus, 2. melleus( éaralénone 'Gusarium graminearum( Gusariotoxines 'Gusarium graminearum, G. oxysporum, G. tricinctum(.
’appréciation des effets toxiques de ces mycotoxines devrait 5tre prioritaire. 1lles ont une contribution importante dans l’apparition de cancer dans l’alimentation. eurs effets toxiques devraient 5tre pris tr$s au sérieux. Il y a environ K;; mycotoxines recensées 3 l’heure actuelle. es afla" et odatoxines sont tr$s étudiés pour leurs propriétés cancérig$ne, mutag$ne, tératog$ne, hépatotoxique et nephrotoxique. es aliments concernés sont surtout les fruits 3 coques, séchés et les arachides. ’"toxine +* est une des substances les plus cancérig$nes connues. eulement * [g 9 Eg de masse corporelle 9 4our voire moins peut augmenter de mani$re considérable le risque de cancer du foie. e contr#le est difficile car il suffit d’un Eilo sur plusieurs tonnes pour contaminer tout le lot %& l’échantillonnage est difficile. .*.*. es phycotoxines Il existe aussi des dinoflagellés et diathomées constituants du phytoplancton 3 l’origine de contaminations alimentaires. Bne vingtaine d’esp$ces produisent des toxines non protéiques appellées phycotoxines 'P algue( et les consommateurs primaires absorbant ces dinoflagellés toxiques sont eux"m5mes immunisés et peuvent donc les concentrer dans leur organisme. Ils contaminent toute la chaîne trophique qui les consomme, 4usqu’3 l’homme ! consommateur final. 1x ! Certaines coques comme les moules ou les huîtres peuvent contenir ces toxines P phytoplancton, phycotoxines thermorésistantes '3 la cuisson ou l’apartisation(. J;
On a des phycotoxines !
:iarrhéiques ':ynophysistoxines( ':inophysis sp, 0rorocentrum lima( qui agissent de mani$re analogue 3 la toxine diphtérique. 0aralysantes 'axidomus sp, 2lexandrium catenella, 2. tamarense, )ya arenaria( rarement responsables de troubles digestifs mais atteinte fréquente du HC ou du H0 avec paralysies musculaires et respiratoires pouvant entraîner la mort. Heurotoxiques 2mnésiantes Ciguatera 'dans les plats de certains pays chauds( % poisson de la mort au kapon si une glande s’ouvre pendant la cuisson.
.*. es résidus de substances vétérinaires .*..* es médicaments .*.. es produits permettant d’améliorer le rendement d’élevage
2ntibiotiques ! entraîne la sélection de bactéries résistantes retrouvées dans des aliments comme les fromages ou les viandes crues Lem ! On a isolé un plasmide dans une sorte de entococeus o on a trouvé des germes de résistance multiple %& transfert 3 d’autres bactéries. Nlucocorticodes /ormones β"agonistes 'permettant d’obtenir des viandes moins grasses( 0sychotropes 'l’élevage concentré, le nombre croissant d’animaux engendre un stress( 6hyréostatiques Coccidiostatiques 2ntiparasites
.*.. Contaminants provenant de l’environnement et matériaux d’emballage
0esticides ' R;; substances en circulation M M M( )étaux lourds '0b, Cd, /g sous forme de diméthyl"mercure, r P essais nucléaires atmosphériques, dérivés arsénicaux, n, 2l P principalement des emballages ou des ustensiles(.
.*..K Contaminants provenant de l’environnement et matériaux d’emballage
/ydrocarbures aliphatiques et polycycliques 0C+ 'biphényles polychlorés( Hitrosamines :ioxines 'diben7o"paradioxines polychlorés( 0lastifiants et lubrifiants ! les phtalates sont sur les mati$res plastiques 'sacs(
.*..A ubstances 3 propriétés antinutritionnelles et 9 ou toxiques
es phytates % acide phytique, dérivé hexaphosphoré de l’inositol J*
On les retrouve dans des végétaux sous forme de sels mixtes de Ca, de )g et de Y. C’est un excellent agent complexant. Ils sont localisés autour du germe des graines végétales, il y a une grande concentration de phosphore pour en disposer au moment de la germination. Il apparaît au moment de la germination une phytase libérant des 0 mis 3 disposition pour l’embryon. Che7 les humains, il n’y a pas de phytases qui sont produites dans notre appareil digestif, ce n’est pas une bonne source de 0 pour nous. a consommation de phytates intactes a pour conséquence ma4eure de rendre indisponible des cations 'Ca, )g, n, Ge(. Bne alimentation tr$s riche en fibres am$ne des doses importantes de phytates et donc une malabsorption indésirable de ces cations. On peut compenser cette malabsorption avec une alimentation abondante, variée et qui comprend une quantité suffisante de produits laitiers. es phytates pourraient 4ouer un r#le au niveau de la péroxydation lipidique en complexant le fer %& antioxydant, anticancéreux potentiel 'pas de réaction de Genton(. ne serait"ce pas les phytates et pas les fibres responsables de l’effet au niveau du cancer colorectal. 1x ! es :anois mangent deux fois plus de fibres que les Ginlandais mais on y trouve une incidence deux fois plus élevée de cancer colorectal. eulement, l’apport en phytates est ; 3 K;? plus important che7 les Ginlandais par analyse des fibres. 1n effet, les fibres che7 les Ginlandais viennent surtout des céréales alors qu’elles proviennent de légumes che7 les :anois. es expériences animales ont montré une prévention des cancers colorectaux mais aussi mammaires et hépatiques encore beaucoup de questions sur les phytates. es techniques et préparations culinaires diminuent le pré4udice nutritionnel induit par les phytates. 1x ! la farine pour la fabrication des pains a une teneur en phytates moindre qu’avant.
es oxalates ! Ils complexent le Ca ',Ag d’acide oxalique précipite *g de Ca(. a biodisponibilité du Ca dans un aliment déterminé est définie par le rapport acide oxalique 9 Ca. Suand ce rapport est tr$s élevé 'épinard, rhubarbe(, cet aliment sont de mauvaises sources de Ca et des antagonistes de l’absorption du Ca.
e bore ! 1tait auparavant utilisé comme conservateur mais il a été abandonné. es facteurs anti"en7ymatiques ! substances antitrypsine 'blanc d’uf cru, lait, graines de certaines Gabaceae( ou anti"invertases 'ralentissent l’α"amylase salivaire( 'graines de certaines Gabaceae(.
Cette liste est loin d’5tre close, de nouveaux éléments sont sans cesse découverts.
. es additifs alimentaires eur présence est intentionnelle, désirée %& on les distingue des contaminants et des auxiliaires technologiques.
J
eur importance dans l’alimentation est indéniable ! ils éloignent la crainte de la famine, diminuent le coDt, augmentent la qualité nutritionnelle, permettent de transporter des denrées périssables sur de longue s distances. Certaines substances entrant dans la composition de denrées composées ne sont pas considérées comme additif comme des substances présentes 3 l’état naturel dans les aliments. 1x ! gélatine alimentaire, base de gomme 3 mQcher, amidon, inuline. es additifs utilisables sont compris dans des listes positives et le risque associé 3 leur utilisation est minime en raison de la surveillance dont ils font l’ob4et 'liste voit réseau(. Il y a seulement des listes positives, pas de listes négatives, c’est qui rend leur utilisation plus sDre et plus claire car on ne peut en utiliser aucune autre. ..* :éfinition selon la commission du codex alimentarius On entend par - additif alimentaire toute substance Sui n’est pas normalement consommée en tant que denrée alimentaire. Sui n’est pas normalement utilisée comme ingrédient caractéristique d’une denrée alimentaire. Su’elle ait ou non une valeur nutritive, et dont l’addition intentionnelle 3 la denrée alimentaire, dans un but technologique ou organoleptique < 3 une étape quelconque de la fabrication, de la transformation, de la préparation, du traîtement, du conditionnement, de l’emballage, du transport ou du stocEage de la dite denrée, entraîne ou peut entraîner 'directement ou indirectement( son incorporation ou celle de ses dérivés dans la denrée, ou peut affecter d’une autre faFon les caractéristiques de la dite denrée. ’expression ne s’applique ni aux contaminants, ni aux substances a4outées aux denrées alimentaires dans le but d’en maintenir ou améliorer les propriétés nutritives. exemples de cas o l’on peut utiliser un additif alimentaire ! *89 0our améliorer les caract$res organoleptiques 'odeur, texture( On peut corriger l’altération industrielle par des pigments, des correcteurs d’ar#mes. 1x ! On a4oute des antioxydants aux mati$res grasses pour éviter le phénom$ne de rancissement et rendre l’aliment organoleptiquement intéressant pendant une longue durée On a4oute des polyholosides pour maintenir une texture convenable 89 0our augmenter la durée de conservation '% crit$re tr$s important( ! On a4oute des substances antimicrobiennes, des stabilisateurs de p/ retardant les réactions chimiques, d es agents de texture. 89 0our diminuer un risque potentiel :urant la cuisson au barbecue, on forme des dérivés polyaromatiques carcinog$nes < on a donc mis au point des ar#mes avec un goDt de grillé identique 3 celui procuré par le barbecue mais sans le risque carcinog$ne. Lem ! es auxiliaires technologiques Ce sont des substances dont l’utilisation est également intentionnelle et peut entraîner la présence non voulue, mais inévitable de résidus ou de ses dérivés dans le produit final. Comme l’utilisation est intentionnelle, on n’admet aucun risque toxicologique admis. Ils interviennent dans certaines étapes décisives de la fabrication des aliments. 1x ! servent 3 la clarification des solutions collodales, aident 3 la filtration, inhibent la formation de mousses pendant un processus technologique, servent de résines échangeuses d’ions pendant une déminéralisation, J
.. 0récautions d’utilisation " On devrait considérer comme superflus des additifs destinés 3 augmenter l’acceptabilité pour le consommateur et augmenter le caract$re pratique quand ils ne sont pas absolument utiles et limiter les quantités utilisées. 1x ! ’acide phosphorique dans le coca destiné 3 diminuer le p/ ! il diminue le pouvoir désaltérant et de plus, le phosphate complexe le Ca. " Lefuser la présence des additifs destiné 3 masquer une mauvaise qualité d’un aliment ou un mauvais goDt. " 1viter leur emploi che7 les nourrissons pour qui les études sont plut#t rares. " Btiliser seulement des substances non résorbées au niveau intestinal ou connues pour leur innocuité métabolique, ce qui est en général le cas. a réglementation belge est basée sur la législation européenne, comme pour tous les états membres 'liste \ disponible sur le réseau(. es additifs sont représentés avec la lettre 1 < il en existe plus de ;; autorisés au4ourd’hui. eur présence doit 5tre signifiée sur l’étiquette mais par contre, il n’est pas obligatoire de mentionner leur présence dans les mati$res premi$res servant 3 fabriquer l’aliment. 1x ! Bn coulis de tomate avec un colorant utilisé pour fabriquer une pi77a ! rien de signalé sur l’étiquette 3 part les conservateurs éventuels utilisés pour la pi77a. es additifs sont un terrain bien connu pour les pharmaciens, ils doivent tous répondre 3 une monographie avec identifications, essais limites, 2u niveau analytique, les méthodes varient selon l’additif utilisé mais >;? utilisent des chromatographies. 2u4ourd’hui, de nombreuses méthodes ont une efficacité remarquable et assurent de longues durées de conservation sans risque microbien pathog$ne. 1lles tendent de plus en plus souvent 3 diminuer le risque de dégradation tant interne qu’externe 'voir altération des denrées alimentaires(. .. es différentes classes d’additifs
es ar#mes es exhausteurs de goDt es édulcorants es colorants es antioxyg$nes es agents épaississants, gélifiants, stabilisants < agents de texture.
JK
Chapitre K ! )éthodes de conservation et de stabilisation K.* es additifs antioxydants K.*.* es antioxydants naturels
" " " " " " " "
es tocophérols et tocotriénols ’acide ascorbique et son isom$re, l’acide érythorbique ')2I activité prooxydante 3 concentration élevée, en présence de métaux lourds(. es constituants phénoliques flavanones monophénols 'thymol, carvacrol, eugénol, ( d’huiles essentielles polyphénols 'acide caféique et férulique( 'e.g. la sauge( polyphénols 'flavonodes et procyanidols du raisin et du vin rouge( acides diterpéniques phénoliques du romarin hydroxytyrosol de l’huile d’olive 'en ppm < Kx plus puissant que le +/6( phénols volatils libérés par la dégradation thermique de la lignine 'combustion du bois( ] fumage les réductones provenant de la réaction de )aillard
K.*. es antioxydants de synth$se
+/6 et +/2 % phénols pouvant 5tre cancérig$nes d’apr$s certaines sources m5me si les études tendent 3 démontrer le contraire :érivés de l’acide gallique 1thosorbate '1 *J( venant d’5tre accepté par les autorités européennes, il diminue la dose de nitrites dans les aliments, surtout les charcuteries 0otentialisé par les acides citrique, phosphorique et fumarique ainsi que les chélateur de métaux lourds
K. es additifs conservateurs Ils augmentent la durée de conservation d’un aliment et sont surtout utiles quand la méthode de stérilisation et de pasteurisation n’est pas applicable ou trop coDteuse. On trouve encore beaucoup trop de conservateurs pas nécessaires et 3 des doses trop importantes. 1n général, ce sont les produits artisanaux qui contiennent le plus de conservateurs et qui sont les plus contr#lés.
’acide ben7oque et ses sels 'p/ K"K,A( es esters alEylés de l’acide p"hydroxyben7oque 'parabens( ’acide sorbique '1 ;;( ’acide acétique 'vinaigre( ’acide propionique produit au cours du processus de fermentation ’anhydride sulfureux '1 ;( et les sulfites 'Ha, Y, Ca( '1 *"R( es nitrites et les nitrates JA
es antibiotiques es bactériocines de treptococcus lactis 'nisine(, des actobacillus, des euconostoc e diphényle ’O"phénylphénol e thiabenda7ole e diméthyldicarbonate
K. )odification de l’activité de l’eau K..* Su’est"ce que l’activité de l’eau V ’état de l’eau a plus d’importance que sa concentration car les constituent de l’aliment peuvent potentiellement immobiliser l’eau en diminuant sa réactivité chimique. Cette diminution se corr$le en général avec une diminution de vaporisation. 0our quantifier cette réactivité, on a créé une valeur a^ définie comme l’abaissement de la pression de vapeur entraînée par l’aliment. %& a^ % 0^90^8 mesurée 3 a m5me température avec
0^ % pression de vapeur dans l’aliment 0^8 % pression de vapeur dans l’eau pure
Ce facteur traduit le degré de disponibilité de l’eau pour des réactions chimiques. On peut utiliser des additifs alimentaires qui vont réduire cette activité sans en modifier la concentration avec pour conséquence une mobilisation de l’activité de l’eau 'n’est plus disponible pour faire des réactions chimiques(. 1xemple d’additifs ! HaCl, saccharose, glycérol, propyl$ne glycol, 6ous ces additifs diminuent la réactivité chimique de l’eau. On peut aussi pour ce faire diminuer la concentration en eau, évaporer une partie de l’eau 1x ! laits concentrés sucrés, biscuits, dattes, pQtes de fruits, certaines saucisses, saumures 'hareng saur, ( et des aliments traités de cette mani$re ont une grande stabilité m5me en l’absence de stabilisants ou réfrigération et peuvent se conserver pendant plusieurs mois. 6ableau de a^ en fonction de la vitesse de dégradation ’oxydation des lipides On observe un grand r#le de l’eau au niveau de l’oxydation des lipides < *89 ’optimum se situe autour de ;, avec formation d’une couche monomoléculaire d’eau 3 la surface des lipides emp5chant le passage de l’oxyg$ne. ’eau entre aussi en compétition avec les sites d’absorption de l’eau. 89 1ntre ;, et ;,A, quand on observe la formation d’hydropéroxydes, ils sont fortement en faible concentration car fortement liés 3 l’eau et pas disponibles pour la péroxydation lipidique. es antioxydants sont mobiles et peuvent agir 3 différents endroits de l’aliment mais les catalyseurs 'ions métalliques( de l’autooxydation sont hydratés et peu actifs. JJ
89 2u"del3 de ;,A, le pouvoir d’oxydation de ce catalyseur métallique augmente considérablement et le phénom$ne d’oxydation s’accél$re. A89 2u"del3 de ;,@, les catalyseurs sont alors beaucoup trop dilués et la vitesse de péroxydation lipidique rediminue. %& a vitesse de péroxydation lipidique dépend non pas de la concentration mais de l’activité en eau. es microorganismes 2u"del3 de ;,R, on a augmentation de ceux"ci dépendant de leur nature. :e ;,R 3 ;,>, danger de moisissure, risque notamment de production d’"toxine par les 2spergillus. /ydrolyse non"en7ymatique et activité en7ymatique Bne certaine activité de l’eau est bien sDr nécessaire K.. 0rocédés pour diminuer l’activité de l’eau K...* a fumaison :essiccation superficielle et dép#t de constituants antimicrobiens et antioxydants. K... a salaison 0ar trempage dans une saumure 'solution tr$s concentrée de sel % pour les sardines( ou par salage en surface 'toutes les techniques de fabrication des fromages font appel 3 un salage direct du lait ou du caillot '% pQte servant 3 fabriquer un fromage((. Ce salage inhibe le développement de certains microorganismes susceptibles de se développer en cours d’affinage. Bn aliment fumé puis salé est un aliment - saur . K... ’addition de sucre :iminue l’activité pour ne plus avoir le développement de microorganismes dans le produit 'ex confitures( mais les moisissures peuvent se développer en surface. K...K :iminution de la teneur en eau, dessiccation :éshydratation totale ou partielle emp5chant toute développement de bactéries, moisissures, activité en7ymatique, auto"oxydation des lipides. On préf$rera une déshydratation rapide qui permettra de garder le volume de l’aliment. On peut favoriser un brunissement non"en7ymatique lors du séchage 'réaction de )aillard(, une perte de substances aromatiques, une perte en valeurs nutritives 'en vitamines le plus souvent(. %& es aliments de ce type seront conservés dans des emballages particuliers, 3 l’abri de l’humidité, voire sous vide 'ex purée en sachet(. es techniques de dessiccation ! JR
’atomisation e séchage sur cylindre a cuisson"extrusion ! le vide créé pendant la caisson permet de dilater l’aliment. es micro"ondes ! on applique un champ électromagnétique dont on fait modifier tr$s rapidement l’orientation '*;R 3 *;*; x 9 seconde(. On crée alors des changements de dip#les 'surtout l’eau( qui crée une friction et donc de la chaleur. Héanmoins, cette technique défavorise la réaction de )aillard et on n’observe donc pas de développement de croDte, d’ar#mes. urtout utilisée dans un but de dessiccation dans l’industrie agro"alimentaire. • ’acide ascorbique et son isom$re, l’acide érythorbique"ondes • ’infra"rouge ! tr$s rapide • a lyophilisation 'cryodessiccation( ! la glace sublime sous vide poussé mais le coDt est tr$s élevé et en limite donc l’emploi. • • • •
K.K 2baissement du p/ et fermentations e p/ est défavorable 3 la croissance des microorganismes, simplement par addition d’un acide, souvent l’acide acétique 'ex cornichon( On peut aussi ga7éifier par du CO 'ex boissons( qui poss$de une action bactériostatique. On peut considérer une fermentation comme une altération guidée d’un aliment. es fermentations sont souvent caractérisées par des modifications chimiques considérables subies par les mati$res premi$res. 1lles sont aussi induites par le fait que les microorganismes produisent au sein de l’aliment soit des conservateurs naturels, soit des constituants abaissant le p/. es deux fermentations les plus importantes sont l’acétique et la lactique venant elles m5mes de l’alcoolique. 1lles dérivent toutes les deux du métabolisme des sucres, leurs substrats sont des glucides. a fermentation lactique est réalisée par des microorganismes appelés lactobacteriaceae et les fromages comme le cheddar, l’emmental, le parmesan, le yoghourt sont les exemples les plus connus de fermentation provoquent une acidification indirecte de la mati$re et en allonge la durée de conservation. 2utres exemples ! la maturation des saucissons, mergue7, sauces au so4a, choucroute. On a4oute aux saucissons du lactose ou un autre sucre pour favoriser la fermentation. a fermentation alcoolique induit la production d’éthanol favorisant la conservation et inhibant la croissance des microorganismes. a fermentation acétique se passe dans le vinaigre 'cornichons, oignons(.
K.A 2ction de la température 1lle est fondamentale, soit on refroidit, soit on chauffe. e refroidissement est souvent précédé d’un blanchissement % montée en t8 tr$s rapide 'par de l’eau bouillante ou de la vapeur( pour inactiver les en7ymes. K.A.* e refroidissement On peut ! " Léfrigérer ';"R8C( " Congeler 'transformer en glace l’eau constitutive des aliments( '; 3 ";8C( J>
%& On fixe la structure du tissu et l’eau est sous forme de glace plus du tout disponible en temps que solvant ou réactif. "
urgeler % refroidissement rapide 3 "K;8C dans des installations industrielles, l’eau va faire des microcristaux n’altérant pas les structures cellulaires %& on ne perd pas les éléments hydrosolubles en dégelant, pas de pertes de valeur nutritionnelles.
a congélation n’a pas d’effet bactéricide mais un léger effet de réduction de la population bactérienne. i la population bactérienne est élevée au départ, elle le sera tou4ours apr$s stocEage. es t8 de congélation aux alentours de ;8C sont plus létales pour les bactéries que les t8 plus basses. a congélation n’a pas d’effet sur les toxines dé43 présentes dans l’aliment, les spores résistent bien au froid. 2 des t8 proches de ;8C, les cellules conservent une activité métabolique lente mais présente. 0ar contre la congélation arr5te presque irréversiblement s activités métaboliques %& l’aliment avant décongélation doit 5tre consommable. :irectement apr$s décongélation, 3 t8 ambiante, les bactéries se développent rapidement et la contamination bactérienne augmente rapidement %& ne pas recongeler. K.A. e chauffage K.A..* a stérilisation e fait 3 **;"*K;8C pendant quelques secondes 3 une di7aine de minutes. 1lle provoque la destruction totale des microorganismes présents. Bne augmentation de t8 de *;8C permet de réduire d’un facteur *; le temps d’exposition nécessaire pour avoir le m5me effet bactéricide. Il vaut donc mieux chauffer 3 tr$s haute t8 pendant un temps tr$s court. K.A.. ’appertisation 0ermet la conservation de nombreuses denrées périssables pendant de nombreuses années 3 t8 ambiante. Xers *R@A, Hapoléon a lancé un concours sur les techniques de conservation des aliments 'pour nourrir l’armée( et c’est Hicolas 2ppert qui a remporté le prix grQce 3 un nouveau procédé de stérilisation dans des récipients hermétiques 'bocaux \ couche de li$ge(. C’est au4ourd’hui de procédé qui est utilisé par toute l’industrie de la conserve, elle consiste 3 augmenter la t8 pendant un temps tr$s court. 1lle a des effets comparables 3 une cuisson ménag$re, 3 savoir une dénaturation des protéines, une réaction de )aillard, une hydrolyse partielle des glucides avec modification des constituants des fibres, des pertes en vitamines du groupe + et en vitamine C, une perte par dissolution des éléments minéraux. K.A.. a pasteurisation 6raitement moins sév$re généralement 3 moins de *;;8C induisant une destruction sélective de la flore microbienne. Cela vise la totalité des esp$ces pathog$nes sans aller 4usqu’3 la stérilisation. On l’applique quand une t8 plus sév$re entraîne une détérioration excessive de l’aliment au niveau de ses caract$res organoleptiques '4ambon en boîte, foie gras(. 1lle est aussi utilisée pour détruire des microorganismes en concurrence avec une fermentation par un microorganisme que l’on ra4outera 'ex laits pour les yoghourts, certains fromages, 4us de raisin pour le vin( ou pour des produits ne favorisant pas le développement de microorganismes 'p/ bas( o le stérilisation n’est pas nécessaire. J@
0our les végétaux, opérations industrielles distinctes sont souvent nécessaires ! le blanchiment et 9 ou la cuisson 3 haute t8. e but du blanchiment et d’inactiver les en7ymes comme les polyphénols oxydases responsables du brunissement en7ymatique, l’acide ascorbique oxydase dégradant l’acide ascorbique, Il diminue également la teneur en nitrates.
K.J ’ionisation % Irradiation faisant appel aux rayonnements produit soit par le CoJ;, soit le Cs*R. Ces rayonnements é4ectent des électrons périphériques des molécules et les ionisent. On observe notamment la radiolyse de l’eau qui induit l’apparition d’hydroxyles et autres substances réactives pouvant réagir 3 leur tour avec de nouvelles molécules. :ans ces procédés, seuls les électrons périphériques sont touchés et pas leurs noyaux es produits traités ne sont donc pas radioactifs, on n’observe pas de radioactivité induite. ’unité de radiation est le Nray % absorption de l’énergie d’*k 9 Eg de mati$re traitée. On s’arrange pour que les électrons soient arr5tés par des grilles, seul le rayonnement arrive sur l’aliment, il a un grand pouvoir de pénétration, 4usqu’3 plusieurs di7aines de cm. Il permet donc le traîtement en vrac ou dans des containers 3 parois asse7 épaisses. a destruction des microorganismes est fonction de la dose de radiations reFues 'cf transparent(. es sites principaux sont les macromolécules complexes comme les acides nucléiques. ’irradiation est applicable pour assurer une longue conservation aux produits végétaux en inhibant les capacités germinatives 'pomme de terre, oignon( et on l’utilise aussi pour la désinsectisation dans les productions végétales, il permet de remplacer efficacement les pesticides et élimine les parasites 'trichine dans le porc(. ’avantage est qu’elle diminue l’emploi de substances chimiques, d’inhibiteurs de germination, de fongicides, de bactéricides ou bien d’agents conservateurs, surtout pour les épices. i une marchandise a été irradiée, il doit 5tre mentionné sur l’étiquette ! - traitée par ionisation 'mieux vu par le consommateur que irradiation( < les doses admises pour traiter tel ou tel aliment dépend de la législation d’un pays 3 l’autre. es effets secondaires d’une irradiation dépendent du ? en eau dans l’aliment. ’importance des réactions chimiques dépend de la présence d’O par la formation de peroxydes et de la t8. ’analyse poussée des aliments n’a pas montré de modification spécifique des qualités nutritionnelles. es changements apr$s ionisation sont difficilement perceptibles au niveau organoleptique et le résultat est l’apparition de radicaux libres touchant surtout les lipides polyinsaturés. Ceux"ci sont donc irradiés 3 basse t8, sous vide, en atmosph$re inerte. es autres altérations ne dépassent pas celles observées avec les autres traitements thermiques classiques.
K.R a suppression de l’oxyg$ne 0ermet la conservation de poissons, isolés de l’O de l’atmosph$re ambiante. R;
K.> )éthodes en développement
térilisation sous haute pression ou sous BX 3 haute intensité 6ravail en environnement stérile Nénie génétique %& anti"microbiens formés in situ 'contamination puis formation d’antimicrobiens(.
Chapitre A ! ystématique des principales denrées alimentaires A.* es mati$res grasses cf introduction labo de bromatologie 'pas 3 connaître pour l’examen(.
A. e lait et ses dérivés e lait est une sécrétion liquide des glandes mammaires et produit pas les mammif$res femelles. Suand on parle du lait, ce terme est réservé au lait de vache et défini comme la substance intégrale de la traite compl$te de la vache. Bn vache de ;;Eg donne environ *;;;; l de lait 9 an. e lait est une des mati$res alimentaires les plus complexes au niveau de sa structure et composition chimique < sDrement le seul aliment comprenant les K phases ! ga7euse, grasse, collodale et aqueuse ' cf clichés(. Il réunit quasiment tous les nutriments nécessaires 3 la vie, surtout pour le nourrisson. )algré une composition tr$s différente, le lait et le sérum sanguin sont isoosmolaires. Il est liquide 3 cause de son r#le dans la nature. Il a moins d’eau que la plupart de fruits et légumes. On le décrit de mani$res différentes ! " émulsion /91. " suspension collodale de micelles de caséine, de protéines globulaires et de particules lipoprotéiques. " solution de lactose, de protéines solubles, de minéraux, de vitamines et de composés divers. 2 l’il, le lait est un liquide uniforme, blanchQtre et opaque, caract$re du 3 l’absorption et la diffusion de la lumi$re par les globules lipidiques et les micelles protéiques. 2u microscope, si on augmente le grossissement 4usqu’3 *;;;;x, on voit apparaître des micelles de caséine. e lait peut 5tre 4aune 9 vert si on retrouve des caroténodes dans la phase liquide, ou de la riboflavine dans la phase aqueuse. Il existe environ *;;;; constituants différents dans le lait ainsi qu’une grande variabilité et seuls les laits de grands mélanges 'provenant d’un nombre élevé d’élevages( sont constants. a composition dépend de plusieurs facteurs ! génétique, individuel 'adaptation aux besoins de l’esp$ce(, stade de lactation, lieu de production, saison 'lait d’été plus pauvre en protéines(. A..* es globules lipidiques R*
a mati$re grasse est tr$s dispersée dans le lait < il poss$de environ milliards de globules 9 litres de diam$tre de ;,* 3 *; Zm et offrant une surface totale de >; m. es globules sont réunis par des agrégats de caséine 4ouant le r#le d’émulsif. Ils sont en outre entourés d’une membrane interne constituée de phospholipides et glycolipides et d’une double membrane liquide protéique. es lipides sont surtout des triglycérides '@R"@@? de la phase lipidique( et le point de fusion des graisses est de R8C, le lait est donc liquide 3 t8 corporelle. 2 t8 ambiante, les graisses du lait sont solides, il s’agit d’une graisse concr$te et non d’une huile. :ans le lait des ruminants, on trouve surtout des acides gras 3 chaîne courte 'CK 3 C*;( et des acides gras 3 nombre impair de carbones. A.. es micelles des protéines et de peptides :e A; 3 ;; nm, les caséines sont tr$s riches en phosphates qui estérifient les sérines au niveau des groupements O/. es caséines forment alors des micelles contenant beaucoup de Ca grQce 3 ces groupements O/. Bne proportion importante du Ca du lait de vache est ainsi associé aux caséines.
les ions Ca stabilisent la suspension de micelles.
es caséines sont un mélange complexe de phosphoprotéines, RA? des protéines du lait de vache et sont composées pour *;? de _"lactoglobulines 2 et + \ J? d’"lactoglobuline. a particularité de la caséine est qu’elle peut floculer en milieu acide. 2pr$s coagulation, la solution résiduelle contenant d’autres protéines 'lactose, nutriments, minéraux( est appelée lactosérum ou petit lait. Il existe plusieurs sortes de caséine, des propriétés relatives 3 la régulation de la digestion, de l’apport alimentaire, de la régulation métabolique ou physiologique ont été attribuées aux protéines du lait et aux peptides. e lait contient une proportion importante de molécules biologiquement actives, de nature peptidique, formées lors de leur métabolisation dans le tube digestif. :es études avec intubation gastrique ont décelé dans le lait des peptides 3 activité morphinomimétique 'aide 3 dormir(, et emp5chant la carie dentaire, ainsi qu’3 propriétés immunostimulantes. A.. es constituants glucidiques % phase aqueuse urtout le lactose qui est un bon substrat de fermentation pour les bactéries lactique. e lactose est tr$s rare che7 les 5tres vivants, on le trouve presque exclusivement dans le lait. Il a un r#le important che7 l’enfant et intéressant pour le nourrisson car il n’est pas cariog$ne ' car il contient une quantité importante de Ca(. A..K Comparaison lait de vache lait maternel v. tableau tr. A"J urtout différent au niveau des protéines plus présentes dans le lait de vache. 1n outre, le lait maternel a ! " plus d’acides gras " moins d’électrolytes " un bagage immunologique différent R
