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Les radicaux libres sont des atomes ou groupes d'atomes ayant un
nombre impair d'électrons sur la loge extérieure. Ils peuvent se former lorsque
l'oxygène interagit avec certaines molécules. Très instables, ils réagissent rapidement
avec les autres composants, essayant de capturer l'électron qui leur est nécessaire
pour acquérir de la stabilité. Une réaction en chaîne débute lorsqu'ils attaquent
la molécule stable la plus proche en lui « volant » son électron, la transformant
elle-même en radical libre. Leur principal danger vient des dommages qu'ils peuvent
provoquer lorsqu'ils réagissent avec des composants cellulaires importants tels
que l'ADN ou la membrane cellulaire, avec risque de multiplication anormale des
cellules, entraînant un dysfonctionnement ou une mort cellulaire, un cancer. Les
radicaux libres nocifs sont produits dans l'organisme au cours du métabolisme
normal, mais plus encore en cas d'exposition à diverses agressions de l'environnement
(agents infectieux, pollution, UV, fumée de cigarettes, rayonnement).
Le terme général de stress oxydatif est utilisé pour décrire
une situation de dommages causés par les radicaux libres.
Les antioxydants sont des molécules capables d'interagir sans
danger avec les radicaux libres (chaque molécule ne peut réagir qu'avec un seul
électron libre : il faut constamment « refaire le plein ») et de mettre fin
à la réaction en chaîne avant que les molécules vitales ne soient endommagées.
Ils peuvent être d'origine endogène ou exogène.
Les organismes vivants disposent d'un système de défense complexe constitué
par les antioxydants
La vie aérobie se caractérise par une exposition permanente de l'organisme
à l'oxygène et aux espèces réactives dérivées (les plus connues : l'anion radicalaire
super-oxyde, le peroxyde d'hydrogène et les radicaux peroxydes, l'oxyde nitrique).
Les molécules oxydantes ont en commun une réactivité chimique importante et
un temps de vie court. Les organismes vivants les produisent et les utilisent
pour les processus physiologiques fondamentaux comme par exemple la synthèse
de prostaglandine et des hormones thyroïdiennes [3].
Certaines de ces molécules antioxydantes sont des enzymes telles que les super-oxydes
dismutase (à cuivre-zinc ou à manganèse), la catalase (à fer) ou les glutathions
peroxydases. D'autres antioxydants sont de nature non enzymatique et doivent
être obtenus à partir de l'alimentation puisqu'ils ne peuvent être synthétisés
par l'être humain. Le stress oxydatif étant impliqué dans un certain nombre
de maladies chroniques, dont les maladies coronariennes et le cancer, des études
ont établi un lien entre un faible taux sanguin de nutriments antioxydants (bêtacarotène,
vitamine E) et un risque élevé d'avoir ces maladies. Dans certaines familles
à risque génétique de développer un cancer du sein, des régimes alimentaires
riches en antioxydants comme ceux riches en fruits et légumes ont été suggérés
pour protéger contre le cancer du sein à caractère héréditaire. Le projet européen
COS [4] étudie l'interaction entre le risque génétique et les facteurs alimentaires
dans la survenue de cancers du sein chez les femmes jeunes ; un autre projet
européen, POLYBIND [5], étudie l'effet de certains antioxydants absorbés dans
l'intestin humain et détermine les doses optimales protégeant contre le cancer
du côlon.
Les antioxydants dans l'alimentation
Les antioxydants sont largement présents dans nos aliments [6] : vitamine C
dans les agrumes, les petits fruits rouges (tableau 1), caroténoïdes
dans les fruits jaunes et rouges (en particulier le bêta-carotène dans la
carotte, les abricots, les mangues), lycopène dans la tomate et la pastèque,
vitamine E dans les huiles végétales, sélénium et zinc dans les
poissons, les céréales complètes et la viande, polyphénols (flavonoïdes,
très répandus dans les végétaux, tanins du cacao, du café, du thé le thé vert
est environ 10 fois plus riche en antioxydants que le thé noir , du raisin),
anthocyanes (notamment dans les fruits rouges) et acide phénolique
dans le café, le thé vert, le vin, les fruits et les légumes. Le pouvoir antioxydant
d'un aliment s'exprime en unités ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity)
qui mesure la capacité de l'aliment à neutraliser le radical peroxyde.
Parmi les légumes, la tomate, le cresson, l'ail, le chou vert, l'épinard, l'asperge,
le chou de Bruxelles, le germe de luzerne, le brocoli, la betterave, le poivron
rouge ont les plus fortes concentrations d'antioxydants, du fait de leur riche
teneur en vitamine C, caroténoïde (dans les lycopènes), flavonoïdes, composés
phénoliques, terpénoïdes et resvératrols.
Lors de la cuisson, certains antioxydants tels que la vitamine C sont inactivés
alors que d'autres se transforment pour devenir plus actifs et plus facilement
absorbables pour le système digestif. C'est le cas des lycopènes de la tomate
et de la pomme de terre dont la cuisson augmente la quantité de lycopènes biodisponibles
(environ 4 fois plus dans la sauce tomate que dans la tomate fraîche).
De nombreux additifs antioxydants sont par ailleurs utilisés dans l'industrie
agroalimentaire. L'être humain est incapable de synthétiser certaines vitamines,
polyphénols et oligo-éléments dont l'apport alimentaire est donc nécessaire
(tableaux 2, 3, 4).
* Le mangoustan est réputé contenir de puissants antioxydants naturels
dont au moins 40 xanthomes ; l'écorce de ce fruit contient notamment des vitamines,
des catéchines, des tilbènes, dont l'a-mangoustan.
D'autres espèces se rangent parmi les fruits ayant la plus forte concentration
d'antioxydants : tomate (très riche en lycopène, tétra terpène, pigment liposoluble
rouge et puissant antioxydant de la famille des caroténoïdes), pastèque, goyave,
papaye... L'épluchage diminue le potentiel antioxydant des pommes.
Qui manque d'antioxydants et comment le savoir ?
Les antioxydants d'origine alimentaire contribuent donc à la prévention nutritionnelle
de nombreuses pathologies où le stress oxydatif est impliqué. Dans la population
générale, plusieurs groupes peuvent être considérés comme « à risque » parce que
déficitaires en antioxydants, du fait soit d'apports insuffisants en antioxydants
d'origine alimentaire, soit d'une biodisponibilité diminuée ou de besoins accrus
: sujets en surpoids, personnes âgées, fumeurs, pathologies favorisées par l'augmentation
du stress oxydatif telles que l'insulinorésistance, le diabète, l'athérosclérose,
les maladies cardiovasculaires, les maladies dégénératives, les cancers, les maladies
oxydatives de l'oeil, le déclin du système immunitaire.
L'analyse du statut en antioxydant et celle des marqueurs du stress oxydant
permettent la mesure du stress oxydant. Ces bilans sont toutefois complexes,
difficiles d'interprétation. Ils sont justifiés en recherche, dans des protocoles
d'études incluant de nombreux participants mais ils sont peu exploitables à
une échelle individuelle pour informer sur le besoin réel en antioxydants. À
titre d'exemple, le tableau 5 donne une estimation des apports quotidiens
optimaux établis à partir de ces études.
Nous envisagerons dans la seconde partie de cet article (prochain numéro
de Médecine) les données factuelles concernant l'utilisation clinique des antioxydants.
Références
- Sofi F, Cesari F, Abbate R, Gensini GF, Casini A. Adherence to Mediterranean
diet and health status: meta analysis. BMJ. 2008;337:a1344.
- Lecerf JM. Régime méditerranéen et risque cardiovasculaire. Réalités en
nutrition. No 12 (septembre 2008).
- Lecerf JM. Anti-oxydants : qu'en attendre ? Réalités en Nutrition. No
17 (mars 2009).
- EU Project Case Only Study (COS) on the interaction of diet and genetic
predisposition in the occurrence of breast cancer in young women (présentation
résumée à l'adresse http://www.istitutotumori.mi.it/istituto/documenti/cittadino/COSleaflet2006.pdf
- The European Commission. Fifth Framework Programme. FP5 Project Record.
1333. Health implications of natural non-nutrient antioxidants (polyphenols)
; bioavailability and colon carcinogenesis. Sur : http://cordis.europa.eu/data/PROJ_FP5/ACTIONeqDndSESSIONeq112482005919ndDOCeq1333ndTBLeqEN_PROJ.htm
- Pelli K, Lyly M. Les antioxydants dans l'alimentation. VTT Biotechnology
(Finlande). Paris: INRA; 2003. Sur http://www.peacritt.fr/V1/upload/CG3-les
%20antioxydants-fr.pdf
En résumé : Les antioxydants dans l'alimentation
Les antioxydants sont largement présents dans nos aliments, soit
sous forme naturelle, soit sous forme d'additifs utilisés dans l'industrie
agroalimentaire.
L'être humain est incapable de synthétiser certaines vitamines,
polyphénols et oligo-éléments : leur apport alimentaire est nécessaire
à la prévention de nombreuses pathologies où le stress oxydatif est impliqué.
Dans la population générale, plusieurs groupes peuvent être considérés
« à risque » parce que déficitaires en antioxydants, du fait soit
d'apports insuffisants en antioxydants d'origine alimentaire, soit d'une
biodisponibilité diminuée ou de besoins accrus. |
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