Cours de bromatologie

Il sagit dun cours sur les nutriments.

On connat de mieux en mieux la composition fine des aliments, les besoins nutritionnels de lorganisme mais en dpit de toutes ces avances, il ny a pas beaucoup de monde qui mange bien.

pathologies, dsordres nutritionnels.

Il y a 2 paradoxes dans ce monde:

1) Il ny a pas grand monde qui mange bien:

Il existe une sous-alimentation chronique dun ct de la plante et de lautre on mange nimporte quoi, nimporte quand.

=> pathologies lourdes: maladies cardio-vasculaires, cancers, caries, lithiases urinaires, lithiases biliaires,...

2) Dsinformation totale et absolue:

On donne des conseils farfelus malgr les avances scientifiques (elles sont dformes).

On fait des tests in vitro et directement, ils sont rpercuts sur des pseudo notices de produits

beaucoup de donnes errones deviennent des vrits (ex rgime Montignae)

il faut un esprit critique et bien connatre les notions de nutrition.

=> Paradoxe: On connat de plus en plus de choses mais personne ne mange bien et la dsinformation est presque gnralise!

Chapitre 1 : Introduction

Bromatos => aliment

Logos => tude

Il existe aussi un rapport avec les bromates, car bromatos veut aussi dire odeur. Cela remonte au fait quauparavant, on avait un rapport direct odeur-aliment, lodeur tait le contrle principal pour savoir si un aliment tait altr ou non.

= Science applique traitant de la qualit et du contrle des aliments aussi bien du point de vue historique, agronomique et technologique, nutritionnel, analytique, toxicologique, lgislatif et biotechnologique.

1.1 Historique

Pendant des millnaires, lalimentation des hommes na pas suivi dvolution notable. En alternance avec des pisodes de famine, lhomme se nourrissait de fruits, crales, lgumes et produits animaux selon le bonheur de la chasse. Cela ne constituait pas un modle dquilibre alimentaire.

Au dbut, labsence de mode de conservation ne pouvait assurer ces hommes primitifs (chasseurs cueilleurs) une alimentation labore en toute saison. Amen explorer des territoires de plus en plus lointains, lhomme primitif utilisait des moyens de conservation forts limits tels que le schage, le fumage et le salage.

Puis, au fur et mesure apparurent de nouvelles mthodes, toujours plus labores comme:

la rfrigration

la fermentation alcoolique et lactique

lutilisation du vinaigre

le sucre dont la source unique tait le miel

les aromates: rle antiseptique, empche la croissance des bactries

Toutes ces techniques prfigurent les mthodes de conservation des alimentsEx: Chez les anciens amrindiens: pour leurs grands dplacements, ils fabriquaient des mlanges haute valeur nergtique comme le pemmican qui est un mlange de viande sche, de graisse et de baies ...

2 vnements historiques majeurs ont contribu leur dveloppement et ont eu une influence sur la situation socio-conomique de lhumanit, sur les comportements alimentaires:

1/ Le dveloppement de lagriculture

Du fait de la sdentarisation, les hommes ont commenc cultiver et passrent alors une alimentation base de crales il y a environ 10000 ans.

=> On est pass de la prdation alimentaire la production alimentaire.

De ce fait, la production alimentaire explosa avec de nombreuses consquences au niveau dmographique; notamment le dveloppement de nombreuses villes ayant des concentrations humaines de plus en plus importantes.

Il en dcoula alors une comptition pour les ressources et de nombreuses maladies pouvant mme devenir des pidmies cause du rapprochement des populations

2/ Lexplosion industrielle (XIXe sicle)

Elle engendra une urbanisation massive conjugue un exode rural (dpeuplement des campagnes),et donc:

un loignement entre le domicile et le lieu de travail

une augmentation des distances entre les lieux de production des aliments et les lieux dutilisation.

Tous ces vnements ont boulevers les habitudes alimentaires et cela a dclench la cration et la production de produits alimentaires remanis et de plus en plus labors.

En effet, jusquau dbut du XIXe sicle, les produits dorigine vgtale et animale ont t conserv de manire plus ou moins artisanale mais partir de cette poque, les mthodes de prparation et de conservation se sont compltement diversifies et ont t appliques lchelon industriel.

Plus ou moins 80% des produits que nous consommons dans les pays riches proviennent de lindustrie agroalimentaire et ce chiffre devrait atteindre 90 95% trs bientt.

Cela engendre une segmentation de march (march du bb, de lenfant, du senior, de la sant avec des aliments enrichis en vitamines, cuisine rapide pour les gens nayant pas le temps de cuisiner).

De plus, on voit apparatre depuis une dizaine dannes, des mthodes issues des biotechnologies dans lalimentation, et, selon lenthousiasme des consommateurs et des industries, cela pourrait bien tre une rvolution.

Elles auront certainement une incidence tout aussi considrable que lre industrielleConsquences de lvolution rcente de lalimentation:

a) Les procds chimiques actuels (extraction, synthse,...) ont pour consquence une augmentation rgulire de la consommation des graisses dorigine animale et de sucres raffins.

b) Une amplification des fraudes.

c) Une surabondance des produits et un estompement de la finalit nutritionnelle et dittique de laliment pour:

1/ Ses vertus hdoniques (on mange pour se faire plaisir): fracheur - lgret - naturel - pratique.

2/ La recherche des aliments de plus en plus apptants et disponibles.

=> On voit apparatre des troubles comme lobsit, la surcharge pondrale, ...

d) Apparition des ocnis (objets comestibles non identifiables):

Dsormais, les animaux domestiques sont plutt considrs comme des personnes, ce qui engendre un dgot pour tout ce qui ressemble lanimal (fishsticks, nuggets de poulet,...).

dstructuration puis restructuration

distanciation chez les consommateurs par rapport lorigine relle de laliment et des manipulations quils ont subi: On mange parce que a nous fait plaisir mais on ne sait pas trop ce quon mange=> angoisse.

Or, lvolution de lespce nous a prpar la pnurie et non lexcs (C.Fishler):

Pour les pays dvelopps, le spectre de la famine sest loign mais nous avons gard un systme de rgulation qui a fait ses preuves et a survcu une alimentation rare et inconstante pendant de nombreuses annes. Nous possdons en effet un bon mcanisme de stockage qui a t slectionn pendant lvolution (nous sommes de bons accumulateurs de graisse) en prvision de possibles famines.

apparition de surcharge pondrale ou obsit: nous avons accs constamment une alimentation surabondante et hyperlipidique et, en plus, le travail manuel a considrablement diminu dans nos socits ces dernires annes.

1/3 de la population des pays riches se soumet plus ou moins rgulirement un rgime restrictif: avant, on devait faire des efforts pour avoir lindispensable et maintenant, on en fait pour rejeter le superflu.

On na plus les critres de choix qutaient les coutumes notamment face la multitude de denres, il nous faut retrouver ces critres.

1.2 La scurit alimentaire:

Lindustrialisation a beaucoup diminu les risques toxicologiques et microbiologiques associs la production, la prparation et la distribution des aliments.

Mais il est tout de mme inexact de penser que la nourriture daujourdhui est moins saine que celle dhier. On assure une matrise de la scurit par autocontrle de la chane de production et des contrles de plus en plus nombreux de la chane alimentaire, mais il est impossible malgr tout de prvenir tout risque daccident. Cette production industrielle a un revers: la production de masse qui est trs sensible des erreurs grossires, des actes irrflchis ou criminels.

Ds quun accident survient (toxicologiques ou microbiologique), cela prend de suite des dimensions nationales voire internationales qui peuvent tre spectaculaires (vache folle par exemple).

Classement des principaux risques alimentaires:

Selon la FDA (USA)Selon le grand public

1. Infections dues aux microorganismes et aux toxines (botulisme, mycotoxines, lysteria, salmonella, ...): non abords dans ce cours.1. additifs alimentaires (6)

2. Malnutrition (dficiences nutritionnelles prouves biochimiquement)2. Contaminants (3,5)

3. Contaminants dus lenvironnement (dorigine industrielle ou pas)3. Toxiques naturels (4)

4. Substances toxiques prsentes dans les produits naturels4. Malnutrition (2)

5. Rsidus de pesticide (!!! Pesticides ubiquitaires): utiliss par plusieurs cultures, prsents en faibles quantits mais saccumulent car prsents dans beaucoup daliments.5. Intoxications alimentaires (1)

6. Additifs alimentaires (risque le mieux contrl)

1.3 Les biotechnologies:

La manipulation du gnome des plantes alimentaires et des animaux dlevage est partiellement importante pour lalimentation humaine et la production de matires thrapeutiquement actives.

1.3.1 OGM intressants pour le producteur:

Tolrance des microorganismes, un herbicide

Niveau accru de rsistance des insectes ravageurs, des microorganismes

Modification des caractristiques gustatives

Contrle de la maturation des fruits (dure de conservation >>)

1.3.2 OGM intressants pour les consommateurs: = OGM de 2e gnration:

Rduction dun constituant indsirable

Rduction dun risque allergique

Rle plus actif dans la prvention de maladies

Enrichissement en un nutriment utile (lipides, protines, vitamines,...)ex: - riz hypoallergnique avec plus de fer (car les carences sont courantes).

- aliments plus riches en carotnodes (introduction de 3 gnes diffrents) => c/ carences en vit.

A responsables de carence visuelles chez lenfant (2000 / an).

- aliments plus riches en acide ascorbique.

- choux plus riches en glucosinolates.

1.3.3 Risques lis aux OGM dans lalimentation: (pas totalement tudis)

Modification du mtabolisme secondaire de la plante:

Si on modifie le patrimoine gntique dune plante pour rsister aux microorganismes, on modifie aussi le mtabolisme secondaire (activation ou inactivation dun gne). Cela peut poser problmes dans le cas des furocoumarines ou des glucoalcalodes qui augmentent mais sont toxiques, allergnes.

Modification de caractristiques physico-chimiques importantes:

Ex: pH des tomates < 4,5 empche la croissance de la bactrie Clostridum botulinum (responsable du botulisme). La diminution de lacidit de la tomate (afin den amliorer le got) fait remonter ce pH et la bactrie peut ainsi se dvelopper.

Dissmination involontaire et non contrle de linformation gntique non modifie = risque le plus important:

Il peut se passer au niveau de lcosystme: si des organismes dissminent leurs gnes dans la nature, par exemple si on mange un OGM, un morceau dADN transgnique pourrait tre utilisau niveau des bactries intestinales et on ne sait pas comment il va ragir.

Dveloppement de ractions dhypersensibilit (> protines htrologues):

Les nouveaux gnes des OGM induisent la production de protines pas naturelles par ces plantes qui peuvent conduire une hypersensibilit.

Ex: le soja a dabord t coupl un gne provenant de la noix du Brsil et codant pour une protine riche en aa soufrs pour augmenter la valeur nutritive du soja. Seulement, la protine induite par le gne est celle responsable de lallergnicit de la noix du Brsil => cet OGM a t abandonn.

Les OGM prsentent des avantages comme des inconvnients.

1.4 Les aspects rglementaires:

Il sagit de laspect lgislatif, plutt rudimentaire.

Buts: Protection de la sant du consommateur

Protection du consommateur contre la fraudeLorigine du droit alimentaire remonte aux socits les plus anciennes.

A la fin du 19e sicle, on labore une lgislation alimentaire moderne.

En 1962, on a cr un programme mixte FAO-OMS: Commission du Codex Alimentarius.Sa tche est dharmoniser la lgislation alimentaire lchelon mondial, dassurer un rle essentiel dans llaboration des normes alimentaires internationales.

cration de listes ngatives: indication dadditifs alimentaires dont lusage est interdit (tout le reste est permis).

cration de listes positives: ce qui peut se trouver dans lalimentation (tout le reste est interdit).

Ex: liste de colorants.

En 1997, le risque microbien, risque principal dans lalimentation, a t pris en charge par une directive europenne et cette lgislation est base sur le systme HACCP, Hazard Analysis Critical Control Point): procdures de scurit bactriologique et bonne pratique dhygine.Ce systme possde une procdure base sur les dangers et le contrle des points critiques dans les units de production (doivent tre bass sur des bonnes pratiques dhygine). On contrle toute la chane de production et pas seulement quelques chantillons la sortie

On sest aperu que les systmes traditionnels de contrle bass sont les produits finis ntaient plus en mesure dassurer la salubrit des aliments.

Ces systmes demandaient danalyser beaucoup dchantillons pour avoir une mesure reprsentative. Quand on dtectait un problme, il tait dj trop tard car il tait difficile den retrouver lorigine. Cela faisait donc perdre beaucoup dargent aux entreprises incrimines qui devaient retirer leur produit du march ou pire, les produits courte dure de vie taient dj prims quand on obtenait les rsultats danalyse.

Maintenant, le systme HACCP doit tre respect par tous les artisans de lalimentation: fabriquants comme distributeurs. Le contrle final du produit est une simple vrification,

=> On est pass dun contrle posteriori un contrle a priori.

1.4.1 Contrle des denres alimentaires en Belgique:

Il ny a pas de ministre et la place, on a:

Le service public fdral de la sant publique, scurit de la chane alimentaire et environnement dont la mission est de dvelopper une politique qui garantit et amliore la qualit de la vie, de lalimentation et de lenvironnement.

Agence fdrale pour la scurit alimentaire (AFSCA) depuis 2000:

Pour une surveillance satisfaisante et cohrente de la chane alimentaire, il faut une action coordonne de tous les services de contrle comptents. Or, avant, beaucoup de gens soccupaient de lalimentaire sans liens entre eux, ce qui menait un fonctionnement inefficace.

Cette agence a donc t cre aprs la crise du poulet la dioxine et elle regroupe tous les services de contrle actifs dans la chane alimentaire.

Ministre des affaires conomiques (contre les fraudes): comptent au niveau de la fraude pour faire du profit. Laboratoires agrs

Le SPF prpare la politique en matire de scurit et dfini les normes au niveau de lalimentation et cest la AFSCA qui doit veiller au respect de cette rglementation et de ces normes par tous ceux qui interviennent activement dans la chane alimentaire.

Cette AFSCA contrle aussi bien la production, la transformation, le stockage, le transport, le commerce, limportation et lexportation.

Sa mission est:

De contrler

De dlivrer des autorisations et licences

La traabilit et lidentification qui permet de suivre les matires premires et les produits tout au long de la chane

De veiller au bien-tre des animaux aussi bien quau contrle phytosanitaire et de la qualit

De donner un avis scientifique sur les dangers lis aux aliments

On essaie de contrler compltement la chane alimentaire, ce qui comprend aussi bien les aliments pour animaux, les hormones, les pesticides, les mdicaments usage vtrinaire,...

1.4.2 Quelques challenges modernes pour la lgislation alimentaire:

Les nouvelles prsentations des aliments (type restauration rapide, plats prcuisins,...) qui posent problmes au niveau rglementaire aussi bien du point de vue nutritionnel que microbiologique.

Les possibilits de constitution de denres nouvelles sont maintenant illimites:Par exemple pour un hamburger, on traite des protines vgtales avec du NaOH et on fait ne transformation chimique. On aura quelque chose qui aura la couleur et le got dun hamburger. Autres exemples, une sauce sans matires grasses ou du surimi avec des protines de faibles valeurs marchande.

Cest acceptable mais le consommateur doit savoir ce quil achte => un arrt royal stipule que lon doit lindiquer sur le potce produit nest pasune mayonnaise, une saucisse base de viande,....

Aliments issus du gnie gntique: le fabriquant doit signaler quil y a des OGM quand [OGM] > 1%. QUELLE EST LA PLACE DU PHARMACIEN DOFFICINE?

1.5 La place du pharmacien:1.5.1 En officine

Sa place estprivilgie et il lui faut un esprit critique vis--vis des produits qui lui sont proposs:

nutraceutiques et alicaments = complments nutritionnels, aliments fonctionnels.

conseils en nutrition(ex pour le blocus, face une demande damaigrissement rapide, pour une alimentation diversifie, selon lge, pour la prvention nutritionnelle, ...)

interactions mdicaments aliments

nutrition parentrale (hpital)

conseils en cas de crise alimentaire

1.5.2 En industrieet en recherche

Il a perdu sa place au profit de lingnieur agronome (contrle de leau et des denres alimentaires, ...)

1.5.3 Dans les pays en voie de dveloppement

Contrle de leau et des denres alimentaires

Identification de dsquilibres nutritionnels locaux

Revalidation nutritionnelle des personnes sous-alimentes.

Chapitre 2: Notions biochimiques et physico-chimiques

2.1 Les radicaux libres et le stress oxydatif

2.1.1 LO2La vie serait apparue il y a environ 4 milliards dannes alors quon observait une absence quasi totale dO2; environ 1 milliard dannes plus tard, apparaissait la photosynthse dans les algues bleues. bouleversement de la conception de latmosphre dans un laps de temps trs court.

C et O2 ont permis: - la filtration de lUV et la formation de la couche dozone.

- aux tres vivants de quitter les mers pour coloniser les terres

Mais cette couche dO2 dans latmosphre restait une source de dgts pour les formes anarobies primitives. Certaines ont pu sadapter et inventer des moyens de dfense appropris voire mme tirer profit de cette molcule omniprsente: elle est utilise comme siphon de- au niveau du cycle de Krebs.

Dans le cycle de Krebs, au niveau de la respiration arobie, lnergie provient de la rduction de lO2 en eau pour finalement rcuprer dans lATP la molcule dnergie.

LO2 a beau tre indispensable la vie arobie, il reste cependant un toxique prsent partout et auquel les tres vivants sont exposs de manire massive (polluant atmosphrique gnotoxique majeur).

2.1.2 Les espces ractives de loxygneRadical libre= tout espce chimique capable dexistence indpendante et qui comprend un ou plusieurs lectrons non apparis.

=> Cest une dfinition trs large et pas vraiment satisfaisante, on parle donc de ROS ou RNS (reactive nitrogen species).

LO2 molculaire (O triplet) rpond la dfinition de radical libre.

Il est ltat triplet avec spin dans la mme direction, spin qui a un effet restrictif sur le transfert dlectrons, ce qui fait que loxygne est peu ractif par lui-mme, il ninduit pas de raction directe avec une molcule biologique.

Loxygne ne peut accepter les lectrons quun par un, ce qui interdit ou ralentit sa ractivit vis--vis des non-radicaux.

Par contre, si on lui apporte de lnergie (23 kcal), il peut inverser un lectron et passer ltat oxygne singulet (spin dans des directions opposes) qui ragit trs facilement avec des molcules biologiques en les oxydant.

2.1.2.1 Interconversion entre les tats lectroniques dune molcule sous laction de la lumire

Si ltat est excit, on a perte dnergie par la chaleur, le frottement

OU rmission dun photon: la fluorescence.

OU rarrangement ltat triplet = tat galement excit mais dure de vie plus longue (sec).

Si on a raction entre un photosensibilisant excit / activ et une molcule biologique, on parle de photosensibilisation de type 1Si on a raction entre un photosensibilisant et loxygne, on parle de photosensibilisation de type 2

2.1.2.2 Espces ractives de loxygne et de lazote

Nanmoins, il peut y avoir des fuites dlectrons engendrant des espces trs ractives appeles ROS (si avec O) ou RNS (si avec N):

1/ Le peroxyde dhydrogne qui traverse la membrane.

2/ Le radical hydroxyle qui est instable, ragit presque lendroit de sa formation (dure de vie de lordre de la sec).

3/ Le peroxynitrite ou peroxyde nitrique: produit par les macrophages et les neutrophiles prsents en quantits importantes dans les sites inflammatoires. Il rsulte de la condensation entre NO. et un radical superoxyde O2.- charg ngativement au pH physiologique.

Ce peroxynitrite est un oxydant trs puissant pouvant se dcomposer en hydroxyle par raction avec leau.

Rem: en radiothrapie, on fait la radiolyse de lO2 et on fait apparatre des radicaux libres => ce sont des substances trs ractives, trs charges en nergie.

Plus le temps de demi-vie est faible, plus la molcule est ractive.

2.1.2.3 Les diffrentes ractions possibles

Ce sont des ractions impossibles en conditions normales, mais pas si on a une nergie trs leve.

Dismutation : O2.- + O2.- + 2H+ H2O2 + O2

O2.- + M(n+1)+ O2 + Mn+Cette raction requiert une excitation enzymatique par la superoxyde dismutase. Elle est trs efficace pH acide mais inexistante pH neutre (de la cellule).

Le radical superoxyde est aussi un excellent rducteur (donneur dlectrons) qui peut par exemple ragir avec le Fe III ou le Cu II.

Cest un bon moyen dlimination des superoxydes.

Raction de Fenton: H2O2 + Mn+ OH- + .OH + M(n+1)+Formation dhydroxyle

Raction de Haber-Weiss: O2.- + H2O2 OH- + .OH + O2= BILAN de dismutation + Fenton: le mtal est un catalyseur rgnr par la raction.

Le mcanisme prcis de cette raction est mal connu, il inclut certainement des complexes intermdiaires (ferrile = Fe IV). Il ny a pas de fer libre dans les cellules cause de cette raction mais il existe un fer actif sous forme de complexe intracellulaire de poids molculaire faible.

ROOH + Mn+ RO. + M (n+1) + + OH- (1)

ROOH + M (n+1) + ROO. + Mn+ + H+ (2)

Les mtaux peuvent catalyser la destruction des peroxydes organiques en alkoxyle (1) et en peroxyle (2).

Ces 2 produits sont trs ractifs, trs avides dnergie (captent facilement 1 H+) et ragissent donc avec toutes les molcules quils rencontrent.

RH + .OH HR.OH

RH + .OH R. + H2O

RH + R. R. + RH

Le radical hydroxyle, avec des molcules organiques comme des protines, lipides, ADN, ... donne dautres radicaux.

Peroxydation lipidique: R. + O2 ROO.

ROO. + RH ROOH + R.Si de lO2 molculaire est prsent, ces radicaux rgissent avec lui pour former des peroxydes ainsi que dautres radicaux ... avec possibilit de raction en chane = proxydation lipidique.

Les radicaux se propagent travers les lipides (beaucoup dans les membranes, surtout des insaturs) avec amplification et dplacement de lattaque radicalaire au sein de la cellule. Cela engendre ds lors des dgts importants.

Rem: Une raction en chane est la formation dun radical partir dun autre radical.

2.1.3 Les principales sources despces ractives de loxygne

2.1.3.1 les sources exognes

Dorigine physique (ex radiations lors de la radiothrapie, UVA, ...) et chimique (polluants de lenvironnement, composs de lalimentation).

Il y a moyen de contrer les attaques radicalaires des aliments.

2.1.3.2 les sources endognes

La phosphorylation oxydative mitochondriale: La chane mitochondriale est constitue de lensemble des transporteurs dlectrons mobiles ou lis aux membranes, cest la chane respiratoire qui permet une rduction contrle de loxygne en eau (90% de lO2 est utilis dans les chanes mitochondriales). Seulement, dans tout transport, il y a des fuites qui aboutissent notamment la formation de O2.- superoxyde par exemple. Son devenir est mconnu mais il est certainement dtruit par la superoxyde dismutase mitochondriale en formant du peroxyde dhydrogne.

Il y a aussi des OH. hydroxyles forms dans les mitochondries.

Les complexes enzymatiques du rticulum endoplasmique(cytochromes P450): on a des mouvements dlectrons entre des biomolcules et des molcules organiques, ce qui engendre la possibilit de fuites dlectrons, despces ractives.

La phagocytose et lexplosion respiratoire: Dans les membranes plasmiques des lymphocytes, il y a un systme de transport complexe dlectrons qui gnre de grandes quantits de superoxydes pour dtruire les bactries pendant le processus de phagocytose (mcanisme de dfense essentiel contre les microorganismes) = explosion respiratoire formant des superoxydes, peroxyde dH et hydroxyle via la raction de Haber-Weiss.

Une partie des radicaux libres sont librs dans le milieu extracellulaire et engendrent des dgts cellulaires; cest la raction inflammatoire.

1) raction de Haber-Weisscar il y a prsence de traces de mtaux

De plus, il existe un dsinfectant endogne appel myloperoxydase qui catalyse la formation dhypochlorite et dhydroxyle. Une partie est libre dans les tissus, provoquant ainsi des dgts.

2) O2.- HOCl + OH. par la myloperoxydase.

- Les ractions oxydasiques des peroxysomes: Dans les peroxysomes, il y a des oxydases qui catalysent des ractions de dtoxification dans le foie et les reins. Il y a aussi une proxydation lipidique au niveau des peroxysomes (-oxydation des acides gras).

Rem: lavantage de compartimenter les ractions est de protger les autres compartiments des fuites dlectrons, de radicaux libres.

- Les ractions cytoplasmiques donc pas compartimentes:

- les enzymes oxydatives (xanthine oxydase, ...)

- auto-oxydation des diffrentes espces cytoplasmiques (ascorbate, glutathion, catcholamines, flavines rduites) => production de superoxydes.

Rem: Le rle de lacide ascorbique comme antioxydant in vivo est mal conne, car on a observ la production de superoxydes.2.1.4 Le stress oxydatif

Nous sommes exposs de manire permanente lO2 qui forme de diffrents sous-produits, des espces moiti rduites de lO2 lorigine du stress oxydatif.

Dfinition: dsquilibre entre les attaques des espces ractives de lO2 et les dfenses anti-oxydantes.

Il est souvent la consquence de la production accrue despces ractives (augmentation des attaques) ou dune dpltion en agents anti-oxydants (ex malnutrition qui diminue les dfenses).

Considrons:

Un potentiel de dgts oxydatifs P La capacit de dfense oxydative du systme Ac La faible quantit de ROS qui chappe en permanence aux dfenses cellulaires, P = stress oxydatif.

Les diffrentes dfenses anti-oxydantes empchent laccumulation des espces moiti rduites.

P est en quilibre dynamique avec Ac ... P mesure le dsquilibre entre ces deux valeurs:

P = P - AcIl y a toujours une faible quantit despces ractives qui chappent aux dfenses (protines, lipides oxyds,...), nous sommes dans un tat de stress oxydatif permanent. Cela a t dmontr par diverses analyses ou artefacts multiples.

=> Il existe une certaine tolrance de la nature lgard des oxydases car la dpense dnergie ncessaire pour bloquer toutes les oxydases serait beaucoup trop important. De plus, un faible flux despces oxydes serait important pour la communication cellulaire (au niveau de la diffrentiation cellulaire, du dveloppement, ...).

La rparation par diffrents mcanismes nest jamais complte, il y a toujours des protines ou de lADN oxyd prsent.

Soit une macromolcule B dont la forme oxyde Box se dgrade en A:

B

EMBED Equation.3 Box ALa quantit de dgts mesure un moment donn reflte la diffrence entre les taux de formation des dgts et de rparation des dgts, quilibre dynamique influenc par des conditions physiques et alimentaires:

La macromolcule est transforme en macromolcule oxyde qui peut soit tre rpare en B, soit tre dgrade en A.

Rem: Les protines et les lipides oxyds ont des marqueurs qui montrent quil est temps de les dgrader.

Seulement, les protines ont certaines fonctions de rparation: quand une cellule est chauffe, il apparat des protines de choc thermique, de stress qui rparent.

Pour lADN, les facteurs de rparation ont un rle primordial: quand lADN est abm, la cellule sarrte et une protine importante au niveau du stress oxydatif intervient: la P53.

Dans les lipides et protines, les formes oxydes sont plutt dgrades

Dans lADN, elles sont plutt rpares.

2.1.4.1 Les lipides

Les acides gras polyinsaturs

Ils sont particulirement sensibles la proxydation lipidique cause dhydrognes bis-allyliques facilement oxydables.

=> formation de ROOH (= hydroproxyde) assez instables qui se fragmentent, notamment en prsence dions mtalliques pour former des acides gras ou des molcules de masse molculaire faible comme des aldhydes, des acides, des hydrocarbures comme lthane ou le pentane, ...

Les marqueurs de proxydation lipidique sont dailleurs des aldhydes trs ractifs comme le malonaldhyde et la trans-4-hydroxynonnal qui sadditionne sur les bases de lADN.

La proxydation lipidique se traduit par une amplification et un dplacement dune attaque radicalaire locale qui se propage ailleurs dans la cellule.

Une exprience a t faite o le cytoplasme est bombard par des radiations: on saperoit que lattaque est dplace travers la cellule et lADN dstructur.

Mais la proxydation massive semble plutt tre tardive et la consquence de la mort cellulaire.

Lacide arachidonique

Il donne, quand il est dgrad, des isoprostanes qui sont des composs apparents aux prostaglandines (ils ont le mme genre daction) qui sont forms par proxydation.

Le cholestrol des membranes cellulaires et des lipoprotines

Ils sont aussi lobjet dattaques de radicaux libres mais leur toxicit reste un objet de controverse.

2.1.4.2 Les protines

Beaucoup de protines subissent des dommages importants sans que leurs fonctions nen soient altres.

Sil sagit dune enzyme, son activit diminue si loxydation est proche dun site catalytique.

Si loxydation est trs importante, on a protolyse, cest--dire destruction de la protine.

Une attaque radicalaire massive entrane une oxydation gnrale de la protine: les carbonyles et les proxyles saccumulent.

Certains acides amins sont plus sensibles loxydation:

Ceux avec des groupes thiols: oxydation rversible

La mthioninequi donne des sulfoxydes et des sulfones

Les aa cycliques o lon observe une ouverture du cycle (TRY, PHE, TYR, HIS, PRO).

On peut aussi observerune attaque indirecte des protines par les produits terminaux de la proxydation lipidique (MDA et HNE), cest--dire par les aldhydes provenant de la fragmentation des acides gras.

La susceptibilit dune protine une attaque oxydative dpend de:

Sa composition en acides amins

La quantit et la position des acides amins fragiles

Sa structure tertiaire: conditionne laccs des aa aux attaques oxydatives ... Sil est pelotonn lintrieur, il est moins sensible.

Avec lge, des protines oxydes saccumulent dans lorganisme et provoquent un dysfonctionnement cellulaire, biochimique et physiologique.

Il faut tre prudent car les protines oxydes peuvent tre reconnues par le systme immunologique et induire la formation dauto-anticorps.

2.1.4.3 LADN

Les espces ractives rgissent avec les bases nucliques et le squelette dsoxyribose-P : on observe ainsi diffrentes lsions:

Des bases altres / oxydes: les plus sensibles sont la thymine mais aussi la guanine qui forme la 8-oxo-7,8-dihydro-2dsoxyguanosine (8-oxo-dG). Celui-ci est un marqueur gnral de ractions oxydatives, il signifie quil sest pass quelque chose au niveau de lADN. Il est trs populaire car lectrochimiquement actif ... Il est dos par HPLC jusqu 10-15 mol/l! Cette sensibilit est ncessaire car de 1 guanine / 1000000 est oxyde.

Ces bases oxydes sont mutagnes, elles peuvent apparier avec dautres bases que la naturelle, cela provoque donc des mutations.

Sites abasiques: quand une base est oxyde, on a formation de sites abasiques car il y a labilisation entre la base et le squelette dsoxyribose.

Cassures de chane(du squelette dsoxyribose): Simple ou double brin, elle peut aussi tre directe (attaque directe de radicaux libres sur le dsoxyribose) ou indirecte (une base est abme, reconnue par un mcanisme de rparation et excise par des nuclases).

Cette cassure peut tre parfois reconnue par lectrophorse single cell:

Sur une lame de microscope, on applique du gel agar qui maintient en suspension les cellules tudier. Lagar se solidifie et on le trempe dans une solution de lyse. LADN se dnature alors et se droule. Puis, on place le tout dans un bac pour llectrophorse qui sera de courte dure. On colore puis on regarde au microscope les images:

Si lADN a subi des dgts, une fragmentation, une cassure directe ou indirecte, lADN va migrer en comte. Sinon, il va rester sur place, sous forme sphrique. Liens croiss: Peuvent tre ADN-ADN ou ADN-protines

Attaque indirecte par les produits terminaux de la proxydation lipidique (formation dadduits dADN).2.1.5 Les protections cellulaires antioxydantes

On est dfendu en permanence des espces ractives et de leurs prcurseurs

La dfense de base et constitue par:

la compartimentation en organites cellulaires qui nous isole des zones dangereuses.

les mtaux englobs dans les protines de transport ou dans des complexes de poids molculaire faible.

2.1.5.1 La premire ligne de dfense: les enzymes antioxydantes

Elles liminent les espces ractives et leurs prcurseurs.

1/ La superoxyde dismutase

O2.- + O2.- + 2H+ H2O2 + O22/ Les catalases

2 H2O2 2 H2O + O23/ Les glutathion peroxydases

H2O2 + 2 GSH 2 H2O + GS-SG

(enzyme base de slnium)

2.1.5.2 La seconde ligne de dfense: les antioxydants non-enzymatiques

Le glutathion

Les tocophrols (Vitamine E) qui protge les AG contre loxydation

Lascorbate (Vitamine C) qui sert rgnrer le tocophrol

Lacide urique qui est aussi un pigeur de radicaux libres

2.1.5.3 La troisime ligne de dfense

Quand les deux premires lignes ont chou, il faut rgnrer les fonctions.

Les enzymes lipolytiques

Les enzymes protolytiques

Les mcanismes de rparation de lADN (maintiennent une certaine intgrit du patrimoine gntique)

2.2 Les vitamines

Elles nont aucun rapport entre elles aussi bien point de vue chimique que fonctionnel.

Avant leur dcouverte, leur dficience tait lorigine de flaux rpandus comme le scorbut, la pelagre ou le rachitisme.

Vitamine vient de amine vitale car ce sont des molcules indispensables la vie contenant toujours une fonction amine.

Par aprs, le terme sest tendu lensemble des molcules organiques caractre indispensable la sant de lhomme et quil ne peut synthtiser par lui-mme en quantit suffisante.

Ces molcules nont pas de valeurs nergtiques propres, ce sont des catalyseurs doses minimes.

On connat environ 15 vitamines dont la plupart nont pas de fonction amine. Chimiquement, elles nont aucune parent entre elles: elles peuvent tre aliphatiques ou cycliques, avoir une fonction chimique ractive ou pas, leur masse molculaire varie entre 122 (nicotinamide) et 1355 (cobalamines).

Leur activit biochimique est lie leur structure de base et un ou plusieurs groupes fonctionnels de la molcule.

Si une caractristique est absente, elle perd toute son activit ou acquiert mme parfois des proprits anti-vitaminiques.

Les vitamines sont classes en 2 grands groupes(voir transparent 2-15)

Les hydrosolubles qui sont limines par lurine et ne sont pas stockes, part le folate et la vitamine B12 (+ la vitamine B6 un peu stocke dans les muscles). Les liposolubles qui sont limines par les selles et stockes, mises en rserve

Certaines proviennent de lalimentation sous forme directement actives ou sous forme proactive et transform en vitamine au niveau de lorganisme (ex -carotne).

Les vitamines ont 4 grands types de fonctions:

Coenzymatique: Toutes les vitamines hydrosolubles ainsi que la vitamine A et K prsentes telles quelles, phosphoryles, pyrophosphoryles ou sous forme de complexe(ex acide pantothnique retrouv dans le coenzyme A).Rem: plusieurs coenzymes peuvent provenir dune mme voie enzymatique (pas besoin de supplment).

Transfert de H+ ou dlectrons: la vitamine B2, PP, E, C

Stabilisateur de membrane: tocophrols = vitamine E

Hormonal: vitamine D ( = pro-hormone)Il y a une synergie entre les diffrentes vitamines, labsence ou la prsence dune vitamine peut interfrer sur le mtabolisme des autres vitamines.

Par exemple, le dficit en vitamine B6 ou B12 peut entraner un dficit en vitamine B1.

La transformation de la provitamine A en vitamine A est plus efficace si la vitamine E est prsente.2.2.1 Les vitamines hydrosolubles

2.2.1.1 La vitamine B1 ou thiamine = pyrimidine mthyl thiazolium

A) Origine et structure

On la appel vitamine B car elle soign le Bribri.

En 1885, on a attribu ce syndrome polynvritique une cause nutritionnelle en observant quune poule en manque de cette vitamine B (quand les grains de riz taient trop polis) prsentait une paralysie flasque.

En 1910, on a isol une substance hydrosoluble provenant de la cuticule du riz, prvenant le bribri.

On en a trouv seulement quelques mg dans plusieurs kg de nourriture, elle tait donc difficile dceler.

En 1936, la structure est dcouverte et synthtise.

La structure consiste en une pyrimidine lie un thiazole par un pont mthylne.

La forme biologiquement active de la molcule est le pyrophosphate de thiamine (aussi appele cocarboxylase) qui porte deux groupements phosphates au niveau de la chane latrale alcool.La phosphorylation est ralise dans lintestin et le foie sous laction de kinases. Cette phosphorylation est suivie soit dune nouvelle phosphorylation en driv triphosphate, soit dune dphosphorylation en driv monophosphate, formes galement biologiquement actives.

On trouve cette vitamine sous forme nitrate ou ce chlorure.

B) Rles

1/ Cofacteur gnral

Ex: Un des H (en rouge) est acide et sa perte induit la formation dun carbanion (charge ngative et positive) actif dans les ractions catalyses par la vitamine B1:

Aprs la glycolyse dans la fermentation alcoolique, ce carbanion sadditionne au groupe carbonyle dun pyruvate; le thiazole de la vitamine joue le rle de siphon dlectrons, il catalyse la raction de dcarboxylation du pyruvate en fragilisant le lien adjacent au groupe carbonyle.

Le rsultat net est donc la dcarboxylation du pyruvate alors que le carbanion est rgnr.

=> la vitamine B1 joue le rle de pyruvate dcarboxylase, il a donc un rle essentiel dans le mtabolisme cellulaire.

Il a aussi un rle essentiel notamment comme transctolase dans la voie des pentoses phosphates et la photosynthse voir transparent 2-17.2/ Transmission nerveuse

Il a un rle de modulation des canaux sodiques et rcepteurs cholinergiques.

=> Cest une vitamine trs ractive, sensible aux attaques doxydorduction et hydrolytiques (voir transparent 2-18).

C) Alimentation

Absorption selon : un systme de transport actif donc saturable: la biodisponibilit chute quand on en prend plus de 15 mg/j un systme passif de diffusion mais peu efficaceDgradation:

en milieu alcalin (v. plus haut) et par les sulfites (tr. 2-19): on a dpltion en lectrons, surtout en milieu acide au niveau du C du pont mthylne ainsi attaqupar un nuclophile comme le sulfite donnant diffrents produits de dgradation.

par la chaleur quand on cuit les aliments: clivage en drivs de la pyrimidine et thiazoles + odeur due au S et arme de viande.

si traite par des oxydants puissants en milieu alcalin: formation de thiochromes de fluorescence bleue ple intense extraits par le butanol pour le dosage fluorimtrique.

Elle est inactive par les nitrites et des facteurs anti-thiaminiques ont t dtects dans les poissons, mollusques, crustacs et ths qui contiennent de la thiaminase thermolabile.

La rsorption de la vitamine B1 est fortement inhibe par lthanol => les alcooliques sont dficients en vitamine B1.

Cette vitamine est facile dgrader, perdre (tableau tr. 2-19).

Apports alimentaires et besoins

On en trouve dans les produits animaux et glucides complexes non raffins:

Viandes, poissons, ufs, pain, pomme de terre.

Les besoins sont de 0,4 1,5 mg/j.Lapport usuel est insuffisant, surtout chez les femmes.Carences et indicationsA lheure actuelle, on prescrit de la vitamine B1 non pas pour le bribri mais pour des carences marginales comme les polynvrites ou lencphalopathie de Wernicke rencontres chez les alcooliques chroniques ou encore comme analgsique dose forte, seule ou associe la vitamine B6 et B12 dans certains syndromes douloureux en rhumatologie ou en neurologie (sciatiques, hernies discales,).2.2.1.2 La vitamine B2 ou riboflavine

A) Origine et structure

Le nom vient de flavus qui veut dire jaune.Elle rsulte de la combinaison dun ribose rduit, le ribityl (ribitol), et dun htrocycle azot 3 noyaux, lisoalloxazine.Deux drivs sont particulirement importants pour lactivit biologique:

le phosphate de riboflavine ou flavine mononuclotide (FMN), qui est li un groupe phosphate.

la flavine adnine dinuclotide (FAD), qui a li deux groupes phosphates et une adnine.Ce FAD = est un coenzyme dcouvert en 1938 et dont les premiers cas de carences ont t dtect en 1941.

B) Rles

On a deux sites de rduction possible: N1 et N2, les chiffres indiquant lordre dans lesquels ils sont rduits. La rduction complte donne la leucoflavine incolore.

FMN et FAD sont des coenzymes flaviniques ayant un rle fondamental dans les ractions redox comme:

dshydrognases: enzymes anarobies qui transfrent une paire datomes dH provenant dun substrat X sur le coenzyme qui est rduit (en position N1 et N5). oxydases: enzymes arobies qui transfrent directement lhydrogne du substrat X sur loxygne molculaire. On nobserve pas dincorporation datomes dO dans le substrat.

mono-oxygnases: raction oxydative o un atome dO est directement incorpor dans le substrat => oxydation la fois du substrat et du cofacteur. Ces cofacteurs sont rellement indispensables au niveau cellulaire (chane respiratoire mitochondriale, catabolisme des AG, des acides amins, des bases puriques, mtabolisme des GR,C) Alimentation

Absorption:Elle est prsente dans lalimentation sous forme de riboflavine libre, de FMN et de FAD. Ces dernires sont hydrolyses au niveau du tractus GI.La riboflavine est phosphoryle au niveau intestinal et tissulaire tandis que la FAD provient de la combinaison du FMN avec lAMPc (ractions catalyses par des enzymes de phosphorylation).Rem: Chez les animaux, on la trouve aussi lie des protines mais la biodisponibilit de ces formes lies est infrieure celle des formes libres.Dgradation:La riboflavine est stable en milieu acide, instable en milieu alcalin: les ions hydroxydes lattaquent en position 10, avec perte dune molcule dure.Elle est aussi sensible la lumire: les processus habituels entranent une perte de 10 15%; elle subit une dcomposition biochimique en divers composs comme la lumichrome et la lumiflavine.=> On conditionne le lait dans des emballages opaques pour viter la scission photolytique du ribitol en lumiflavine qui donne un got particulier au lait et le rend impropre la consommation.

Apports alimentaires et besoinsElle est trs rpandue dans la nature. Les principales sources sont les produits laitiers: lait (un autre de ses noms est lactoflavine), yaourt et fromages.

Elle est aussi synthtise par la flore colique.

Carences et indicationsLes carences en vitamine B2 sont marginales et surtout rencontres dans le cadre de polycarences o lon constate alors une accumulation dacides amins, des dsordres monocutans et des symptmes oculaires.

Ces carences sont surtout observes chez les alcooliques chroniques, les personnes ges, des patients souffrant de divers troubles (malabsorption, hypothyrodie, hmodialyss) et chez les vgtariens stricts (vgtaliens).

Elle donne de bons rsultats forte dose (400 mg par jour) dans le tratement prophylactique de la migraine.

2.2.1.3 La vitamine B3 = Niacine = Vitamine PP

A) Origine et structure

La pellagre est une infection de la peau venant du mot italien pelle agro et signifiant peau rugueuse; elle est dcrite depuis le 18e sicle.

En 1912, on a souponn une cause nutritionnelle mais cest en 1935 que lon a isol lacide nicotinique et dmontr son effet curatif contre la pellagre.

On appelle cette vitamine PP pour pellagre prventive mais aussi niacine par rapport acide nicotinique.

Elle correspond deux drivs:

lacide nicotinique

son driv amide: la nicotinamide

Deux drivs sont particulirement importants pour le mtabolisme:

- La nicotinamide adnosine dinuclotide (NAD) form de deux nuclotides combins par leur rsidu phosphoryl et ayant comme base la nicotinamide et ladnine.

- La nicotinamide adnine dinuclotide phosphate (NADP) qui possde un rsidu phosphate au niveau du carbone 2 du ribose associ ladnine.B) Rles

NAD et NADP constituent les coenzymes pyridiniques qui sont impliques dans les ractions doxydorduction de lorganisme.

Il doit accepter 1 proton et 2 lectrons provenant dun substrat X pour former son coenzyme rduit.Cest le C4 de la nicotinamide qui est le site actif principal.Il est cofacteur de nombreux enzymes comme des dshydrognases, des rductases, des hydroxylases,... et est retrouv dans la lipolyse, la glycolyse et le cycle de Krebs.=> Elle a un rle important dans la rparation de lADN et la mobilisation du calcium.C) Alimentation

Absorption

On retrouve la vitamine dans lalimentation sous forme desters nicotiniques, de NAD et de NADP.

Ces deux derniers sont hydrolyss en nicotinamide, ventuellement en acide nicotinique.

Ils sont rsorbs tels quels au niveau de lintestin, passent dans le sang puis dans les cellules qui les transforment en cofacteurs.

Il existe une trs faible synthse endogne dacide nicotinique partir du catabolisme oxydatif du tryptophane alimentaire; cest une raction qui implique la vitamine B6 et a un rendement trs faible: 1,5% (60 mg de tryptophane pour 1 mg de nicotinamide).La biodisponibilit de la niacine est suprieure pour celle provenant des aliments carns par rapport aux vgtaux.Dgradation

Cest une vitamine assez stable ( la chaleur et dans des solutions de pH modrment acide ou alcalin) et les pertes observes lors de traitements industriels sont peu leves.

Rem: Dans le mas, il y a un compos anti-niacine spcifique, ce sont des peptides qui la lient de manire spcifique et diminuent sa biodisponibilit.

Si on traite le mas par leau de chaux, on hydrolyse ce lien ... On utilise ce procd au Mexique et en Amrique latine pour prparer les tortillas et ainsi lutter contre la pellagre.

Apports alimentaires et besoins

Cf thiamine

Le besoin est exprim en quivalent en niacine: lactivit vitaminique PP se mesurant en mg dacide ou damide nicotinique qui ont une activit vitaminique quivalente.

Les besoins humains sont de 6 20 mg/j (selon lge et ltat physiologique).

La niacine est hpatotoxique haute dose => surveiller les prises chez les femmes enceintes et allaitantes.Carences et indications

La carence en vitamine B3 engendre la pellagre qui consiste en des dsordres cutans, gastro-intestinaux, psychiques et hmatologiques.

Le tableau clinique comporte en fait les 3D:

dermite

diarrhe

dmence

On la rencontre surtout chez les alcooliques chroniques et les personnes ges.

Elle peut aussi tre secondaire la prise de mdicaments ou une carence en riboflavine.

Lacide nicotinique (et non la nicotinamide) a des indications comme hypolipmiant et vasodilatateur (effet II: flash cutan).

2.2.1.4 La vitamine B5 = acide pantothnique

Rem : La vitamine B4 nexiste pas On sest srement rendu compte que ce ntait pas une vitamine ou que celle-ci avait dj t isole.

A) Origine et structure Lacide pantothnique a t isol du complexe B comme facteur prventif de maladies de type pellagre.

En 1947, on la identifi comme un des composant du coenzyme A Ensuite, en 1965, on dcouvert une autre forme active: lACP = acyl carrier protine La structure est linaire et forme par lassemblage dun groupe amide de lacide pantothnique ( acide butyrique) avec la -alanine.

Le panthnol, driv alcool, joue un rle de provitamine B5 en se transformant en acide pantothnique dans lorganisme.

B) Rles

Lacide pantothnique entre dans la composition de deux drivs particulirement importants pour lactivit biologiquequi fonctionnent comme transporteurs de groupe acyle pouvant former des liaisons riches en nergie entre leur groupe thiol et un acide organique, un ose ou un corps ctonique.

Il y a formation dun thioester activ. Le coenzyme A = -mercaptothylamine (< cystamine) + acide pantothnique + ATP

= coenzyme trs important point de vue biologique car compos riche en nergie servant de transporteur de groupement actyl dans la cellule, actate activintervenant dans:

le cycle de Krebs

le transfert dactyles et dacyles

la synthse des acides gras et du cholestrol Lacyl carrier protein (ACP) = -mercaptothylamine + acide pantothnique + phosphate + chane peptidique de 86 aa= driv impliqu dans la synthse des acides gras, cest le centre du complexe acide gras synthtase.

=> Cette vitamine est implique dans la synthse des glucides, des acides gras et des strodes

C) Alimentation

AbsorptionTrouve sous forme de coenzyme A hydrolys en acide pantothnique puis rsorb au niveau intestinal. Il circule sous forme libre dans le plasma puis est capt par les cellules o il sera mtabolis en cofacteur.

Sa biodisponibilit est de 50%.

DgradationElle est assez sensible leau et la chaleur; les pertes dues au traitement culinaires dpassent rarement les 30%.Apports alimentaires et besoins

Elle est retrouve partout (panto = prsent partout en grec), dans tous les aliments dorigine animale et vgtale; surtout la viande et les ufs.Carences et indicationsCest une vitamine omniprsente et les risques de dficience sont rares, voire nuls Cependant, pour son fonctionnement, elle ncessite la prsence de deux aa soufrs: la mthionine et la cystine (pour former la cystamine)

=> Une carence en ces deux aa induirait une carence.

On peut alors observer des anomalies de synthse du cholestrol et des corticostrodes.

Le dexpanthnol est administr dans les dtresses tissulaires.2.2.1.5 La vitamine B6 = Pyridoxine = Vitamine G

A) Origine et structureDcouverte tardivement (1935) et ne donne pas de symptmes spcifiques de carence

= facteur vitaminique regroupant 3 substances interconvertiesayant comme base le noyau pyridine:

pyridoxine

pyridoxal

pyridoxamine

Les 3 formes peuvent tre phosphoryles sur lalcool primaire et comme les trois formes ont une fonction amine et une fonction phnol, il peut y avoir existence dun zwitterion.

B) RlesLa forme active est le phosphate de pyridoxal qui est un coenzyme de beaucoup de ractions au niveau du mtabolisme des acides amins.Sa fonction aldhyde se lie aux acides amins par lintermdiaire de la formation dune base de Schiff = imine Lenzyme catalyse alors une rupture au niveau de lacide amin 3 coupures sont possibleset on observe la librationdun H+ de CO2 ou dun carbocation R+Il sagit dun cofacteur qui favorise les ractions de transamination, dshydratation, trans-sulfuration, racmisation, dcarboxylation,...

B) Alimentation

Absorption

La vitamine est prsente dans lalimentation sous les trios formes qui peuvent tre phosphoryles. Les vitamines sont hydrolyses par une phosphatase avant dtre rsorbes. Dans le foie, elles sont rephosphoryles.Moins de 100 mg sont stocks dans les muscles.On va enrichir les aliments en vitamine B6 avec du pyridoxal qui est la forme la plus stable et a une biodisponibilit trs leve (70 80%) et une rsorption par diffusion passive non saturable.

Sa biodisponibilit est rduite par les fibres alimentaires et dans les vgtaux o elle se trouve sous sa forme partiellement glycosyle.

Elle ragit avec les protines du lait, surtout la cystine, pour former des drivs inactifs.DgradationElle est thermolabile (formation de produits de polymrisation), on observe lors de la cuisson des pertes de 45% pour les viandes et de 20-30% pour les vgtaux. Elle est galement sensible la lumire.Apports alimentaires et besoinsCest une vitamine largement distribue au niveau du rgne animal et vgtal; on la retrouve surtout dans les viandes, le poisson et le foie; les fruits et lgumes en sont relativement pauvres.

Les besoins sont de 0,6 2,5 mg/j.

Carences et indicationsLes carences en vitamine B6 sont importantes: plus de 50% de la population, surtout les femmes et surtout avec certains mdicaments comme lisoniazide, ldihydralazine, les contraceptifs oraux et la lvodopa.

On y observe des dsordres mucocutans, neuropsychiatriques et hmatologiques.Le surdosage induit des problmes neurologiques et une perturbation de la mobilit.

Utilise avec lisoniazide , elle a une action contraceptive.

On lutilise aussi:

- avec la vitamine B1 et B12 c/ des douleurs rhumatismales et neurologiques

- comme traitement adjuvant de polynvrites, crampes, paresthsies,

- comme antimtique lors de la grossesse et le mal de voyage

Mais leur activit est contestable!!!2.2.1.6 La vitamine B8 = Biotine = Vitamine H

A) Origine et structureEn 1916, la maladie du blanc doeuf a t dcouverte chez les animaux qui consomment beaucoup de blanc doeufs et qui contractent alors des troubles neuro-musculaires, cutans et une chute des poils.

On peut prvenir cette maladie par cuisson du blanc doeuf ou adjonction de levure ou de foie (de veau).

En 1931, on donne le nom de vitamine H (< allemand haut = peau) une molcule inconnue qui prvient cette maladie,

On dcouvre aussi quun des facteurs indispensables la croissance des levures est la biotine.

Ensuite, on sest rendu compte que ctait la mme molcule.

Elle a t isole du complexe B et dcrite seulement dans les annes 70.Elle rsulte de la fusion de 2 cycles: - ttrahydrothiophne portant une chane latrale dacide valrique

- imidazolinoneB) Rles

Coenzyme de carboxylases et transcarboxylases dans toute une srie de ractions.Les carboxylases sont des enzymes qui catalysent lincorporation du CO2 ( partir du bicarbonate) dans un substrat accepteur.

Il possde deux sites: un pour aller chercher le CO2 et un pour le dposer.

Il existe 4 enzymes de carboxylation biotine dpendantes: pyruvate carboxylase, actyl CoA carboxylase, propionyl CoA carboxylase, -mthylcrotonylCoA carboxylase.C) Alimentation

AbsorptionElle est largement distribue dans les aliments en concentration faible, trouve sous forme libre ou lie des protines par un rsidu lysine (liaison amide avec la fonction carboxylique).

Ce lien est rompu par une enzyme pancratique appele biotinidase.

Aprs rsorption et distribution cellulaire, elle est active en biotidinyl-AMP par rduction avec lATP.Elle se fixe alors par liaison amide un rsidu lysine contenu dans les enzymes biotidino-dpendantes (les carboxylases) = apoenzyme o elle joue le rle de coenzyme = holoenzyme.De plus, elle est synthtise par la flore intestinale qui couvre environ 50% des besoins de lorganisme.

DgradationElle rsiste bien aux tratements culinaires mais est inactive par le blanc doeuf frais. En effet, elle est lie de manire spcifique une protine du blanc doeuf frais: lavidine.

Apports alimentaires et besoinsLa biotine se trouve dans la plupart des tissus animaux et vgtaux en faible quantit: surtout le foie (100 g/100g), les rognons, le jaune duf, les produits laitiers, les viandes et certains fruits et lgumes (1g/100 g).Les besoins sont estims entre 50 et 300 g par jour (selon lge).

Carences et indicationsLes carences sont rares comme lorganisme a la capacit de la recycler.

On observe des carences seulement lorsquun patient est sous alimentation parentrale ou lorsque lon consomme des blancs duf en grande quantit

Elle est indique dans divers troubles comme les affections sborrhiques du nourrisson, la sborrhe de la face et du cuir chevelu et lanomalie des phanres (ongles cassants, alopcies).

2.2.1.7 La vitamine B9 = Les folates

A) Origine et structureIls ont t mis en vidence en 1935 dans le foie et les levures et dsign par diffrents noms: vitamine M ou Bc.

Leur absence provoque une anmie.

Plus tard, on constate que ce sont des drivs trs proches dont le substrat est appel acide folique parce quil abonde dans les feuilles de certains vgtaux, surtout lpinard. Ces composs sont appels folates ou vitamine B9Sa structure a t dtermine en 1945.

En 1976, on a mis en vidence que sa carence pendant la grossesse et surtout la pri-conception (priode juste avant la naissance) peut causer des anomalies de fermeture du tube neural = malformation appele spina bifida.

Au niveau chimique, il sagit dun acide ptroyl-glutamique form par un noyau ptridine li un acide para-aminobenzoque = acide ptroque + un acide glutamique li par un lien peptidique.

Dans lorganisme, on trouve lacide dihydrofolique et ttrahydrofolique qui sont des drivs rduits ... Ces 3 formes sont interconvertibles.Les drivs THF peuvent porter diffrents radicaux monocarbons sur lazote en position 5 et 10; ces 2 azotes sont les sites actifs de la molcule qui est un transporteur dun atome de carbone (tr. 2-28).

B) Rles

Ces coenzymes foliques sont des coenzymes de ptroprotines impliques dans le mtabolisme des units monocarbones. Ce sont des donneurs dunits monocarbones quils possdent au niveau des sites accepteurs N5 et N10.

Les principaux groupes monocarbons transfrs sontle formyl, le formimino, le mthyl et lhydroxymthyl.Les coenzymes foliques sont impliqus dans:

- le mtabolisme des acides amins

- la synthse des protines et des bases nucliques

- interviennent dans le mtabolisme de la tyrosine, de lacide ascorbique et de la vitamine B12.

C) Alimentation

AbsorptionLes folates sont retrouvs dans lalimentation sous forme de polymres appels polyglutamates lis des protines. Aprs hydrolyse enzymatique, ils sont rsorbs sous forme de monoglutamates.

Dans lintestin et le foie, ils sont mthyls et rduits en N5-mthyl-THF qui est la forme circulante des folates puis capts par les cellules, dmthyls et transforms en polyglutamates = forme biologiquement active se liant lapoenzyme par un de ses acides glutamiques selon le mme principe que pour la biotine.Labsorption intestinale des folates varie selon la source alimentaire: elle est nettement plus faible pour les folates dorigine vgtale.

DgradationCes folates sont sensibles la lumire, facilement oxydables et thermolabiles: la cuisson dtruira jusqu 90% des folates prsents.

Apports conseills et besoins

On les trouve en quantit importante dans les feuilles de vgtaux; surtout dans les lgumes et fruits frais (orange, fruits rouges), le pain, les crales, les pommes de terre, le fromage ferment, les pts, le foie, les farines compltes.Les besoins varient de 50 500 g/j.

Les apports alimentaires sont souvent insuffisants, surtout chez la femme enceinte.

Carences et indicationsLes carences chronique se manifeste pardes signes gnraux (asthnie, anorexie), des dsordres neuropsychiatriques et hmatologiques.Les carences aigu iatrognes se manifeste lors de la prise dantifoliques (methotrexate).Elle est frquente chez :

- les femmes enceintes et allaitantes : primordial au premier trimestre de la grossesse c/ la spina bifida (+ importance du zinc) et ensuite c/ un retard de croissance et un avortement spontan et une naissance prmature.

=> Veiller des apports optimaux (0,4 0,5 mg/j) chez la femme en ge de procrer.

- les personnes ges

- les personnes suivant un rgime hypocalorique, dsquilibr ou monotone

- les prmaturs et nouveaux-ns

- les patients avec des maladies intestinales chroniques qui augmentent le besoin en folates.

- les alcooliques

- les cancreux

- les patients traits par divers mdicaments comme le methotrexate, la trimthoprime, le triamtrne, la sulfasalazine, la phnytone, le phnobarbital ou les contraceptifs oraux.

On utilise comme antidote de la carence en folates induite par le methotrexate (ou autre antifolique) lacide folinique et son isomre actif lacide lvofoliniqueD) Importance pour la prvention de certaines maladies ou dformations

a) Le mtabolisation homocystine mthionine:

Elle est importante pour la mthylation de lhomocystine en mthionine par la mthionine synthase qui est une enzyme cl pour la production de la myline et qui requiert aussi la vitamine B12 comme coenzyme.

La mthionine est un donneur de mthyles impliqu dans beaucoup de ractions biochimiques.

Lhomocystine est un marqueur et un agent causal dans les problmes cardiovasculaires. Sil y a un dfaut de synthse de mthionine, lhomocystine saccumule. Cest donc un bon marqueur de risque cardiovasculaire.

b) La spina bifida:

Il nexiste pas de corrlation tablie entre le mtabolisme du folate et la spina bifida.

On croit qu un moment critique, il faut mthyler un gne et si celle-ci ne se fait pas, il y a malformation.

Lincidence de la spina bifidaest 1 5 / 1000 naissances; ce qui est quand mme beaucoup.

=> On donne un supplment de folates (0,4 mg / jour) dans les trois premiers mois du developpement foetal amis aussi en priconception (1 mois avant); on diminue ainsi lincidence de 70%.

2.2.1.8 La vitamine B12 = Les cobalamines = Facteur extrinsque

A) Origine et structureEn 1925, mise en vidence de lactivit anti-anmique du foie de veau contre lanmie pernicieuse de Biermer.En 1928, on a suggr que le principe anti-anmique tait compos dun facteur extrinsque alimentaire et un facteur intrinsque dans la muqueuse gastrique.

En 1948, on isole la cyanocobalamine partir du foie et sa structure est tablie en 1955 en plus de la dcouverte dautres cobalamines.Il sagit de la molcule la plus complexede toutes les vitamines ; elle ressemble lhme (porphyrine). On a au centre un atome de cobalt li la molcule par 6 liens:

4 liens avec les quatre atomes dazote des 4 noyaux pyroles.

1 lien avec un groupement dimthyl-benzimidazole ribonuclotide fix galement un groupement propiamide dun des pyroles par un rsidu isopropanol et 3-phosphoribose (= cobamide)

1 groupe R qui forme les facteurs vitaminiques B12: cyanocobalamine, aquacobalamine, mthylcobalamine, adnosylcobalamine.La vitamine B12 est la cyanocobalamine et aprs purification du foie de veau, elle est compose dun groupement cyano- qui fournit le 6e lien avec le Co.

Il existe donc 4 drivs:

Hydrocobalamine (cyanure remplac par un OH)

Aquacobalamine (cyanure remplac par un H2O)

Mthylcobalamine (cyanure remplac par un CH3)

5dsoxyadnosine cobalamine = forme biologiquement activeCes 2 derniers sont les plus frquemment rencontrs chez lhomme.

Faiblesse du lien entre dsoxyadnosine et Co: Ces liens covalents ont une nergie de 110 kJ/mol < 414 kJ / mole (dhabitude).

Si il est illumin par la lumire visible (un peu dnergie), on a rupture de ce lien. Cest pourquoi la plante ne synthtise pas de vitamine B12 car elle est toujours expose la lumire.

B) Rles

Coenzymes de ractions de:

Transmthylation: mdies par le THF, la vitamine B12 (sous forme de mthylcobalamine) joue le rle de transporteur intermdiaire.

Isomrisation: cest un rarrangement de structure par migration intramolculaire dun substituant. La vitamine agit sous forme dadnosylcobalamine.Ce nest pas un change de protons avec le solvant!!!

Trois enzymes humaines implique des coenzymes B12:

La mthionine synthtase (ou homocystine mthyl transfrase)Catalyse la transformation de lhomocystine en mthionine avec rcupration par cette dernire dun mthyle provenant de la mthylcobalamine. La mthionine est un important donneur de groupe mthyle quelle ne peut cder quaprs transformation en S-adnosylmthionine

La mthylmalonyl-CoA-mutase

Qui transfre un groupement CO-S-CoA permettant de convertir le mthylmalonyl-CoA en succinyl CoA.

La leucine mutaseQui convertit l-leucine en -leucine

=> Les cobalamines interviennent dans le catabolisme des acides gras impairs et de certains acides amins en rapport avec le folate (= transporteur de mthyle servant former mthylcobalamine au niveau de la synthse de lADN et lhmatopose).

C) Alimentation

AbsorptionElle est rsorbe au niveau dun site spcifique de lilon terminal selon un mcanisme de transport actif, saturable et trs spcifique qui implique diverses protines dont le facteur intrinsque (une glycoprotine scrte par les cellules paritales de lestomac).Au niveau de lestomac, lies aux protines alimentaires, des enzymes protolytiques librent la vitamine B12 et remplacent ces protines par des protines dorigine salivaire => transformation en hydroxycobalamine.

Dans lintestin grle, des protases pancratiques lysent les liaisons B12-protines salivaires et elles lient la B12 au facteur intrinsque=> On obtient facteur stable qui empche la mtabolisation de la vitamine par la flore intestinale et facilite le passage travers la paroi intestinale, augmente sa biodisponibilit.Dans le sang, les cobalamines sont lies des transcobalamines ( = protines de transport), puis est libre au niveau cellulaire.

Cette vitamine stocke au niveau du foie et de lintestin.

Elle est synthtise par la flore intestinale de manire limite.

DgradationIl est stable entre pH 4 et 6 mme haute temprature.

Au contraire, en milieu alcalin ou si prsence de rducteurs (ex SO2, acide ascorbique), les pertes deviennent importantes.

Le chauffage bullition du lait dtruit compltement la vitamine B12.

Apports conseills et besoinsLa vitamine B12 est un produit dorigine exclusivement animale (viande, poisson, jaune doeuf, lait, foie, fromage) sous forme de complexes protiques.

Les besoins vont de 1 4 g par jour.Carences et indicationsLes risques de dficience sont exceptionnels, sauf chez les vgtaliens et vgtariens

Les personnes ges, les alcooliques chroniques et les patients souffrant daffections digestives (estomac = anmie de Biermer notamment, pancras, intestin) prsentent galement un risque par le fait dune diminution de la synthse et de la scrtion du facteur intrinsque.

Les besoins augmentent pendant la grossesse.

Une carence provoque des dsordres hmatologiques (anmie macrocytaire), neuropsychiatriques et mucocutans.

On utilise lhydroxycobalamine ou la cyanocobalamine en neurologie comme antialgique (sciatique, nvralgies diverses, nvrites optiques).

Efficacit non dmontre!!!

2.2.1.8 La vitamine C = acide ascorbique

A) Origine et structureLe scorbut est une maladie provoquant une perte et un dchaussement des dents, une altration de lhydroxylation de la proline et de la production du collagne. Les tissus deviennent friables et on observe des ruptures des petits vaisseaux.

Ds 1593, on sest rendu compte que lon pouvait prvenir cette maladie par ladministration de jus de citron.La vitamine C a t isole la premire fois en 1928 et sa structure dtermine en 1930.De nombreuses autres fonctions lui ont t attribue ds 1970.Cest un cycle lactonique 6 carbones. Seul lisomre L est actif. La fonction ne-diol confre le caractre acide et rducteur.Par oxydation, on obtient lacide dhydroascorbique (ascorbone).B) Rles

Lactivit est lie la possibilit dinterconversion rversible de sa forme rduite (acide ascorbique) en sa forme oxyde (acide dhydroascorbique) catalyse par lascorbate oxydase.Ce couple permet le transfert dun ou de deux lectrons.

=> La vitamine intervient dans diverses ractions:

1/ Dhydroxylation:- Synthse du collagne par hydroxylation de la lysine et de la proline

- Synthse des catcholamines (PHE hydroxylase, TYR hydroxylase, TYR hydroxylase, Dopamine hydroxylase) et de la carnitine

- Dans des ractions dpendantes du cytochrome P450- Dans la synthse des glucocorticodes

- Dans le mtabolisme de lacide folique2/ Dans linactivation de radicaux libres: activit antioxydante- Permet la rgnration de la vitamine E qui est le principal antioxydant des lipides

- Empche la formation de nitrosamines partir du NO2- Intervention dans le mtabolisme du fer: Fe3+ + e- Fe2+ catalyse par la vitamine C. Le Fe2+ est mieux

rsorb au niveau du tractus GI et elle est chlateur du fer.- Participe la protection des fonctions pulmonairesIl est suspect haute dose et en prsence de fer dans les ractions inflammatoires de provoquer lapparition de radicaux libres.C) AlimentationAbsorptionLa vitamine C est rsorbe selon un mcanisme actif saturable. => faible dose, labsorption intestinale est importante tandis qu forte dose (>1g), elle diminue.

Elle circule sous forme libre dans le sang et est trs concentre dans certains organes.

Dgradation

Sensible la lumire et lhumidit!!!La vitamine C est ractive et donc fragile et subit surtout des auto-oxydation en prsence de Fe3+ ou de Cu2+. Dans les aliments, elle subit une dgradation enzymatique via lacide ascorbique oxydase, loptimum de son activit se situe entre pH 5,5 et 6 et entre 15 et 30C. Dans ces conditions, si on a des vgtaux coups, en quelques heures on a une perte quasi totale de lacide ascorbique transforme en acide 2,3-dictogulonique.Le rchauffement des aliments saccompagne dune chute du taux de vitamine C. En prsence dacides amins, lacide ascorbique donne la raction de Maillard quand on chauffe et on dshydrate les aliments.

Mme en absence dO2, il y a une voie doxydation anarobique (entre pH 2 et 4). Quand le pH tend vers 2, la raction est fortement ralentie. On ne connat pas le mcanisme de cette raction.

Apports conseills et besoins

La vitamine C est trs rpandue, surtout parmi les vgtaux. Les sources principales sont les fruits et lgumes frais, les pommes de terre, le pain et les crales.

Les besoins varient de 65 70 mg mais sont accrus chez les femmes enceintes allaitantes, les fumeurs et les gens stresss.

Carences et indications

Toucherait 10% de la population.

Provoque le scorbut dont les signes sontdes dsordres gnraux, ostoarticulaires et mucocutans.

Le scorbut est rare dans les pays industrialiss et uniquement chez les sujets haut risque.

Au contraire, haute dose, il favorise la prsence doxalate et donc la formation de calculs rnaux.

Les indications sont:

1/ Traditionnels (contests!!!)

tats grippaux et rhumes banaux

antifatigue

favoriser leffort physique

2/ Mdicaux

cicatrisation des plaies et des fractures (synthse de collagne)

traitement de la mthmoglobinmie carence en fer (facilite la rsorption du fer)

protecteur contre certains cancers

maladies cardio-vasculaires

2.2.2 Les vitamines liposolublesElles sont beaucoup plus intressantes au niveau pharmacologique, on va en faire des mdicaments.

2.2.2.1 La vitamine A (rtinol) et pro-vitamines A (carotnodes)

A) Structure

La vitamine A reprsente toutes les substances qui possdent une structure ou une activit semblable au rtinol, lexception des carotnodes qui sont des pro-vitamines A.La vitamine A1 (= rtinol) se trouve sous forme desters dAG longue chane dans les hpatocytes des animaux (en particulier dans les poissons ... ex huile de foie de morue), dans le jaune doeuf et en quantit moins importante dans toutes les matires grasses.

La vitamine A2 (= 3-dhydrortinol) est une forme biologiquement moins active qui se trouve dans les huiles de poisson deau douce B) RlesElle intervient dans de nombreuses fonctions biologiques, sous diffrentes formes comme le rtinol (alccol), le rtinal (aldhyde) ou lacide rtinoque (acide carboxylique)1/ Dans la croissance et la diffrentiation cellulaire:

Cest une hormone: lacide rtinoque possde des rcepteurs nuclaires qui rgule lexpression des gnes dans le dveloppement du tissu pithlial (rgulation de la peau) et de la conjonctive (il).2/ Dans la croissance osseuse:

Pour la reproduction et le dveloppement embryonnaire.

3/ Dans le systme immunitaire:

Proprits immunostimulantes.

4/ Dans la vision:Le rtinol subit un cycle qui permet de voir la lumire:Le 11-trans rtinol est converti en 11-cis rtinol puis en 11-cis rtinal. Celui-ci se lie lopsine dans lobscurit pour former la rhodopsine inhibant la rponse de la rtine la lumire.

En prsence de lumire, la rhodopsine est convertie en 11-trans rtinal et en opsine, ce qui va de pair avec une stimulation de cellules nerveuses qui permet de voir la lumire.

5/ Comme antioxydant:

Ils pigent les radicaux libres ou loxygne singulet en utilisant son nergie pour passer dune configuration trans une configuration cis.

Les carotnodes hydroxyls comme le licopne des tomates sont aussi intressantes de ce point de vue, tout comme les xanthophylles en gnral.Rcepteurs aux rtinodes:

Ils sont nuclaires (RAR) et de 3 types: , et .

C) AlimentationAbsorption: conversion des carotnodes en vitamine ACest une raction faible rendement qui dpend des autres aliments qui accompagnent les carotnodes (pectines, lipides,...). La conversion se fait en 15-15 grce la carotinase mais il se peut que le clivage se droule ailleurs dans la molcule.

Dautres enzymes doivent donc intervenir pour refaire une structure de type rtinol. Le rendement de la conversion est faible et il diminue quand on administre une grande quantit de carotnodes ainsi que dans certains cas comme les infections ou une incorporation dans des micelles.Certains aliments peuvent diminuer la biodisponibilit de la vitamine A: dans les grains de soja, il y a des lipoxydases qui dtruisent la vitamine A.Par contre, la cuisson en prsence de graisses augmente la biodisponibilit.Dgradation

La vitamine A est sensible la lumire, aux oxydants et loxygne mais pas la chaleur, la cuisson avec des graisses augmente dailleurs sa biodisponibilit.Besoins et apports recommands

On en consomme 60% sous forme de carotnodes mais leur biodisponibilit est faible (augmente par la cuisson avec des graisses). La conversion en vitamine A est faible rendement.

Les principales sources sont les huiles de foie de poisson et les carotnodes alimentaires dorigine vgtale (carottes, lgumes verts, surtout pinard, huile de palme). Le contenu en carotnodes des vgtaux est trs variable, on les retrouve souvent lis des structures complexes au niveau des chloroplastes et des chromoplastes. Leur biodisponibilit partir des lgumes verts est faible.

Carences Les symptmes de carence sont:

une altration de la corne = xrophtalmie

une nyctalopie = perte de la vision nocturne une kratinisation de la peau

une augmentation de sensibilit aux infectionsSurtout chez les enfants, femmes enceintes ou allaitantes et personnes avec maladie chronique provoquant une malabsorption des graisses.Mais la supplmentation ne doit se faire que dans certains cas particuliers car le rtinol et les rtinodes sont toxiques forte dose = HYPERVITAMINOSE A:

au niveau cutan: scheresse de la peau, prurit, desquamation, dermatite au niveau neurologique: maux de tte, fatigue, irritabilit au niveau hpatique: cirrhose, sclrose, fibrose au niveau osseux: hyperstase (augmentation de lactivit ostoblastique) et hypercalcmieLhypervitaminose A rsulte dune production excessive dacide rtinoque modifiant lexpression des gnes impliqus dans la diffrentiation cellulaire. La vitamine A est donc tratogne si lapport est > 20000 UI/j.IndicationsLes maladies dermatologies comme lacn grave et rebelle (forme acide de la vitamine A)

La dermatose grave comme le psoriasis ou lichtyose (S cutane sche et squames pais au niveau de la paume des mains et la plante des pieds).

En cancrologie contre les cancers de la peau, de lutrus et les leucmies.

On a 3 gnrations de rtinodes:

1e gnration: = remplacement du OH du rtinol par une fonction acide

ACIDE RETINOQUE = TRETINONE: Avant c/ lacn mais toxique

Maintenant c/ leucmies en chimio combine et c/ affections cutanes lies une exposition chronique aux UV.ISOTRETINONE: = isomre cis: c/ lacn2e gnration: = aromatisation du cycle A (cyclohexne => cycle aromatique) => avantage au niveau de lactivit sur certains rcepteurs.ETRETINATE

ETRETINE: c/ lacn

3e gnration: = arotinodes car 2 cycles aromatiques: aromatisation du cycle A et aromatique au niveau de la chane tout trans => rigidification de la structure et liaison slective sur certains isoformes (cette forme empche le changement conformationnel).

ADAPALENE: c/ lacn mais CI chez les femmes enceintes

TAZAROTENE: c/ le psoriasis peu grave et peu tendu

Ce sont des agonistes RAR:

effet rgulateur de la kratinisation et diffrentiation pidermique

activit comdolytique

activit anti-inflammatoire > rtinodes mais comparable aux AINS.

2.2.2.2 La vitamine D (calcifrols)A) Structure

Elle est forme partir dun strode

On distingue:

- 1) Vitamine D2 = ergocalcifrol avec une chane latrale insatureElle est fabrique industriellement partir de lergostrol et a une activit antirachitique.- 2) Vitamine D3 = cholecalcifrol avec une chae latrale sature.- 3) Vitamine D1 = lumistrol + vitamine D2.

Les vitamines D2 et D3 sont les plus frquentes.B) Rles

Rle dans lhomostasie du calciumApporte par lalimentation ou par les strols de la peau (7-hydroxycholestrol), le cholecalcifrol va circuler vers le foie dans le sang.

L, il va subir une 1e hydroxylation pour donner le calcifdiol (car dj OH en 3) = 25-OH D3.

Ensuite, il va circuler vers le rein dans le sang ou il va subir une 2e hydroxylation pour donner le calcitriol = 1,25-diOH vit D3 majoritairement ou le 24,25-diOH vit D3 (minoritaire) qui va agir sur les organes cibles Rem: Les 3 liaisons de la 1, 25-dihydroxy-vitamine D3 sont importantes pour lactivit biologique.

Son rle est de rguler le mtabolisme des Ca2+ au niveau:

Des os: mobilise le Ca osseux (99% du Ca de lorganisme) par rsorption osseuse (stimule les ostoclastes) et minralisation osseuse en augmentant la calcmie.

De lintestin: facilite la rsorption intestinale du Ca et du P. Des reins: facilite la rabsorption rnale du Ca et P (diminue leur excrtion) Elle est hypercalcmiante et a pour but le maintien du pool phospho-calcique disponible pour a minralisation de los.Ces actions se font via des rcepteurs cytosoliques puis nuclaires spcifiques.

La vitamine D a aussi un rle au niveau du systme immunitaire.

C) Alimentation

Absorption

La vitamine D provient de lalimentation mais aussi dune synthse endogne au niveau de la peau

Cest en particulier le cas pour lergocalcifrol:Celui-ci est synthtis partir de lergostrol, un strol membranaire, qui va subir, sous leffet du rayonnement UVB une srie de transformations qui vont donner soit:

une recyclisation sous leffet de la lumire en lumistrol

le plus souvent une rotation menant une structure de type trine = ergocalcifrol.

Dgradation

Cette vitamine est assez stable

Apports conseills et besoins= 10 g de cholcalcifrol/j.

Source exogneLes aliments les plus riches sont les huiles de poisson. On en trouve galement dans les matires grasses animales, le lait, les fromages et aussi normment dans les bires, champignons, pinard. Son absorption est augmente par la cuisson en prsence de graisses.

La 1,25-diOH-cholecalcifrol est utilise comme supplment dans le lait et les crales.Source endogne

Les provitamine D2 et D3 sont formes par raction photochimique

=> une exposition la lumire, aux UVB de ~ 10 min / jour est suffisante pour apporter de la ration recommande, elle est de 30 min si ce nest rien que les mains et le visage.

CarencesProblmes de minralisation osseuse comme:

- rachitisme chez les enfants

- ostomalacie chez les adultes (diminution de la densit osseuse, mais trame oseuse conserve => ce nest pas de lostoporose).

Les personnes risque sont:

- les personnes ges dans les homes peu exposes au soleil

- les personnes sensibles la lumire

- les personnes prsentant un dfaut dabsorption intestinal

- les personnes ayant une forte pigmentation cutane qui ont des besoins accrus en vitamine D

- les femmes enceintes et allaitantes

Hypervitaminose dangereuse car provoque une hypercalcmie, qui provoque une hypercalcification osseuses, des lithiases au niveau du rein,Indications

- Rachitisme nutritionnel non compens par un ensoleillement suffisant (association avec la vitamine A pour viter les effets toxiques et non justifies.

- Rachitisme mtabolique et ostomalacie cause par une maladie hrditaire ou une insuffisance rnale (cause une ostomalacie appele ostodistrophie rnale).

- Hypoparathyrode: dficience en parathormone qui cause lhydroxylation de la vitamine D en 1.

- Ostoporose post-mnopausique ou cortisonique

2.2.2.3 La vitamine E (tocophrols et tocotrinols)

A) StrutureEnsemble de 4 composs noyau chromane contenant une chane isoprnique

Le D- tocophrol est le plus actif et les autres vitamines E sont exprimes en quivalent de la D--tocophrol; ce sont l, et -tocophrol.B) Rles

- Antioxydant liposoluble: protge les membranes de la proxydation lipidique en captant les radicaux libres. Elle a donc un rle de stabilisateur membranaire. De plus, elle agit en synergie avec dautres vitamines.- Bloquent la formation des athrons en inhibant loxydation de la LDL,- Jouent un rle dans la cascade de lacide arachidonique en inhibant la production des prostaglandines et des thromboxanes qui interviennent au niveau de la coagulation sanguine et de linflammation => prvention des risques des maladies CV.

- Contrent la diminution du systme immunitaire chez les personnes ges.- Fertilit (dmontr chez les animaux)Les tocophrols sont prsents dans les membranes cellulaires des concentrations de 0,1 mmol/mg de protine membranaire. Il y a donc une molcule de tocophrol/1000 2000 phospholipides. Les tocophrols pigent les radicaux libres sur la membrane interne et externe. Ces vitamines luttent contre la baisse des dfenses immunitaires et interviennent dans les maladies dgnratives.

C) AlimentationAbsorptionLa chane latrale lipophile permet aux tocophrols de sancrer aux membranes biologiques, cette chane augmente la liposolubilit et la vitamine E est facilement capte par les LDL circulants.La biodisponibilit de l-tocophrol est deux fois suprieure aux autres composs mais elle est quand mme faible et dpend des conditions de prparation, des traitements industriels, des modalits de stockage.Pour la rsorption intestinale, les vitamines E doivent tre dans des micelles formes par des lipides hydrolyss forms dans le tractus gastro-intestinal.

La rsorption de la vitamine E dpend de la nature et de la quantit du bol alimentaire qui laccompagne.

Dgradation

Elle est assez sensible divers facteurs comme la lumire, les oxydants et loxygne.

Apports recommands et besoinsLes besoins sont de 8 10 mg/j.

Une alimentation riche en AG polyinsaturs (sensible loxydation) augmente les besoins en vitamine E

On les trouve dans les poissons gras, les huiles vgtales (raisins, palme), les oeufs. Les fruits et lgumes ont une teneur faible en vit E.

Carence

Induit une atteinte du systme nerveux, reproducteur et CV.B) Mcanisme de rgnration de la vitamine E oxyde

La vitamine C est capable dextraire les lectrons depuis le milieu lipophile (membrane) vers le compartiment aqueux: Vit E oxyde + Vit C Vit E + Vit C oxyde.

2.2.2.4 La vitamine K

A) Structure

Un noyau naphtoquinone et une chane isoprnique.Elle peut tre de 3 types:

- Type K1 = Phylloquinones: vitamine alimentaire des vgtaux- Type K2 = Mnaquinones: vitamine endogne synthtise par des bactries de la flore intestinale.- Type K3 = Mnadione: Provitamine synthtique qui na pas de chane latrale, laddition de la chane se droule au niveau hpatique.

B) RlesElle intervient:

- Comme anticoagulant par lactivation de civers facterus de coagulation comme la thrombine (II) mais aussi les facteurs VIII, IX et X.- Dans le mtabolisme de lacide glutamique.C) Alimentation

Apports conseills et besoins

On la trouve dans de nombreux aliments comme les oeufs, les pinards, le mas, le chou, les haricots, les tomates, les petits pois, les fruits, les germes de bl, les huiles vgtales,).

On donne de la vitamine K en petite quantit au nouveau-n pour viter les hmorragies vu que sa flore intestinale nest pas encore bien dveloppe.

Carences

Elles sont rares car elle est stocke dans le foie et les besoins sont faibles (recyclage efficace).

Sobserve si:

- malabsorption des graisses II la prise de mdicaments (anticoagulants oraux, barbituriques,)

- prmatur ou nouveau-n nourri au sein

- certaines situations pathologiques

- prise dantibiotiques pendant une priode prolonge car la vitamine K est synthtise en partie par la flore.2.2.3 La biodisponibilit des vitamines2.2.3.1 Facteurs influenant la biodisponibilit des vitaminesLa biodisponibilit des vitamines dpend de:

la matrice des aliments

des autres aliments prsents dans le bol alimentaire

des facteurs anti-vitaminique

de la composition globale du repas de la quantit de vitamine ingre et de leur structure chimique

du traitement subi par laliment ( cuisson, ).

Des facteurs individuels comme le sexe, lge, ltat de sant gnral, ltat de sant nutritionnel et la prise de mdicament influence la biodisponibilit.

Il faut noter galement que le tabagisme et la prise dalcool va provoquer une augmentation des besoins en vitamine. De plus, toutes ces interactions risquent de dgrader les vitamines.

2.2.3.2 Variabilit des apports en vitamines

Les vitamines peuvent migrer dans le milieu de caisson ou de conservation.

Les vitamines se prsentent en quantits trs variables dans les vgtaux.

Il y a des apports endognes de certaines vitamine (D3, K2, B1, B2, B8, B9 et PP).

2.2.3.3 Facteurs influenant la stabilit des vitamines dans les aliments

Chaque vitamine a une sensibilit propre un certain nombre de facteurs, il ne faut donc pas faire de gnralisations abusives.

Beaucoup de facteurs peuvent influencer la stabilit des vitamines: Des interactions entre nutriments et vitamines

Des pertes lors de la cuisson (surtout chez les vitamines liposolubles) ou de la prsence de quantits importante deau. Les facteurs directs qui ont plus dimpact sont loxygne, les oxydants et la lumire.

Deux vitamines sont particulirement sensibles toutes ces dgradations: la thiamine (vit B1) et la vitamine C.

2.2.4 Besoins et apports recommands:

La dtermination de ces facteurs est complexe pour les vitamines, des tudes pidmiologiques et des tudes sur des volontaires ont permis de dterminer la quantit ncessaire et suffisante pour viter des carences, toutefois, on ne connat toujours pas les quantits pour un tat de sant idal.

Les besoins dpendent dun certains nombres de paramtres:

Les besoins de chaque individus varient (( dpend de la grossesse, de lallaitement, de la croissance, de la vieillesse, de ltat de sant gnral, du statut nutritionnel, du stress, si on fait du sport ou non.

La composition des aliments est importante, il y a moins de vitamines liposolubles dans le lait crm que dans le lait entier.

La manire de consommer les aliments joue aussi, en effet, dans les botes de poissons lhuile: toutes les vitamines liposolubles ont migrer dans lhuile, on aura donc intrt consommer lhuile galement. On peut aussi noter que lors de la cuisson des lgumes, les vitamines hydrosolubles passent dans leau de cuisson.

La synthse endogne de certaines vitamines (la vit D dpend de lexposition au soleil, et la vit K est synthtise au niveau de la flore intestinale).

Facteurs lis lalimentation: 1) les rgimes restreints en nergie, qui ne respectent p