Antioxydant

Un antioxydant est une molécule qui diminue ou empêche l'oxydation d'autres substances chimiques.

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Définitions :

  • Substance qui empêche l'oxydation du produit auquel elle est mélangée (source : fr.wiktionary)
  • Au cours de réactions chimiques qui se produisent dans notre corps, se forment des substances dites "radicaux libres" qui peuvent endommager les cellules de l'organisme. Certains sels minéraux (sélénium, zinc...... (source : iesanetwork)
  • antioxydants - Description : Nutriments qui préviennent ou ralentissent la décomposition d'une autre substance par l'oxygène. Le bêta-carotène (précurseur de la vitamine A), la vitamine C, la vitamine E et le sélénium agissent comme antioxydants. (source : eatrightontario)
Modèle spatial de la molécule du glutathion. La sphère jaune représente l'atome réducteur qui apporte la fonction antioxydante. Les sphères rouges, bleues, blanches et grises représentent respectivement les atomes d'oxygène, d'azote, d'hydrogène et de carbone.

Un antioxydant est une molécule qui diminue ou empêche l'oxydation d'autres substances chimiques.

L'oxydation fait partie d'une réaction d'oxydo-réduction qui transfère des électrons d'une substance vers un agent oxydant. Cette réaction peut produire des radicaux libres qui entraînent des réactions en chaîne destructrices. Les antioxydants sont capables de stopper ces réactions en chaîne en s'oxydant avec les radicaux libres et annihilant ainsi leur action. Ces propriétés se trouvent énormément dans les familles des thiols et des phénols.

Bien que les réactions d'oxydation soient nécessaires à la vie, elles peuvent aussi être destructrices : les plantes et les animaux utilisent et produisent de nombreux antioxydants pour se protéger, tels le glutathion, la vitamine C et la vitamine E, ou des enzymes comme la catalase, la superoxyde dismutase et certaines peroxydases. Une déficience ou une absence de production d'enzymes antioxydantes entraîne un stress oxydatif pouvant endommager ou détruire les cellules. De même, notre organisme est capable de produire, à partir de l'acide aminé cystéine, un antioxydant puissant, l'acide alpha-lipoïque, toujours nommé lipoate.

Le stress oxydatif a été mis en cause dans la pathogénèse de nombreuses maladies humaines, l'utilisation des antioxydants en pharmacologie est par conséquent énormément étudiée pour traiter surtout les accidents vasculaires cérébraux et les maladies neurodégénératives. Cependant, on ne sait pas encore si le stress oxydatif est la cause ou la conséquence de ces maladies. Les antioxydants sont aussi des ingrédients importants des compléments alimentaires dans l'objectif d'entretenir la santé et de prévenir certaines maladies, comme le cancer ou les maladies coronariennes. Même si des études suggèrent que les compléments d'antioxydants sont bénéfiques à la santé, de larges études cliniques ne leur ont pas trouvé d'avantages spécifiques et ont même retrouvé qu'un excès de suppléments (ou compléments) en antioxydants pouvait quelquefois avoir des effets négatifs[1].

Les antioxydants sont aussi énormément utilisés par l'industrie comme conservateurs pour les aliments, les cosmétiques, ou encore pour préserver le caoutchouc ou l'essence.

Le terme antioxydant (on dit quelquefois antioxygène) était à l'origine utilisé pour désigner les substances chimiques qui empêchent les réactions avec l'oxygène. À la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle les propriétés des antioxydants ont été beaucoup étudiées pour leur utilisation dans les procédés industriels pour diminuer par exemple la corrosion des métaux, la vulcanisation du caoutchouc et la polymérisation des carburants dans les moteurs à explosion.

En biologie, les premières recherches sur les antioxydants concernèrent la réduction de l'oxydation des acides gras insaturés, cause du rancissement. L'activité antioxydante était aisément mesurée en enfermant des corps gras dans des récipients hermétiques avec de l'oxygène, puis en vérifiant le taux d'absorption de ce dernier. Cependant, ce n'est qu'avec l'identification des vitamines A, C et E qu'est apparue l'importance des antioxydants dans la biochimie des organismes vivants.

Les mécanismes envisageables des antioxydants ont été étudiés à partir du moment où on a compris qu'une substance antioxydante devait être elle-même aisément oxydable. Les recherches sur l'action de la vitamine E dans la limitation de l'oxydation des lipides ont démontré son rôle dans l'élimination des molécules contenant un atome d'oxygène actif avant que ces derniers n'attaquent les cellules.

Un paradoxe du métabolisme de la vie sur Terre est que la majorité des être vivants on besoin de dioxygène pour assurer leur existence tandis que le dioxygène est une molécule hautement réactive qui produit des dégradations sur les organismes vivants. Cependant les organismes possèdent un dispositif d'antioxydant et d'enzymes qui agissent ensemble pour empêcher l'endommagement des composants des cellules comme l'ADN, les lipides et les protéines.

Les antioxydants empêchent la formation des molécules particulièrement réactives ou provoque l'élimination de ces espèces avant d'endommager les constituants de la cellule.

D'un point de vue chimique, un antioxydant n'est qu'un composé réducteur : il va par conséquent pouvoir réagir avec un oxydant pour le neutraliser. Les antioxydants vont ainsi diminuer les radicaux libres si dangereux pour l'organisme à cause de leur pouvoir oxydant particulièrement élevé. Ainsi, les antioxydants présents dans les aliments protègent les molécules organiques, par exemple les graisses ou l'ADN, de l'oxydation et semblent jouer un rôle protecteur contre la cancérogenèse.

Les antioxydants sont utilisés :

Les antioxydants dans l'alimentation

Les antioxydants les plus connus sont le ß-carotène (provitamines A), l'acide ascorbique (vitamine C), le tocophérol (vitamine E), les polyphénols et le lycopène. Ceux-ci incluent les flavonoïdes (très répandus dans les végétaux), les tanins (dans le cacao, le café, le thé, le raisin, etc. ), les anthocyanes (surtout dans les fruits rouges) et les acides phénoliques (dans les céréales, les fruits et les légumes).

Antioxydants du thé (% m. s. )
(D. A. Balentine, 2000)
Constituant Thé vert Thé noir
Catéchines 30 - 42 3 - 10
Théaflavines 0 2 - 6
Polyphénols simples 2 3
Flavonols 2 1
Autres polyphénols 6 23
Théanine 3 3
Caféine 3 - 6 3 - 6

Les fruits sont riches en antioxydants, surtout ceux dits rouges, tels les airelles, du fait de la présence conjuguée de vitamine C et de polyphénols. Le pouvoir antioxydant d'un aliment, c'est-à-dire sa capacité de résister à l'oxydation, s'exprime en unités ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity : cette valeur mesure la capacité de l'aliment à neutraliser le radical peroxyle)  :

Pouvoir antioxydant (unités Orac/100 g)
Mangoustan (entier) 200 X supérieurs au Thé Vert
Canneberges (Cranberry) 9584
Myrtilles 2400
Mûres 2036
Pruneaux 1800
Fraises 1540
Framboises 1220
Prunes 949
Orange 750
Raisin noir 739
Cerises 670
Kiwi 602
Pamplemousse rose 483

Outre ses vertus médicales reconnues surtout par l'Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments (AFFSA) pour prévenir et traiter certaines infections urinaires, la Canneberge ou Cranberry bénéficie aussi d'un taux record d'antioxidants ORAC (indice) avec 9584 unités pour 100 g.

Il convient d'ajouter à cette liste de fruits les espèces les plus riches, à l'instar de la tomate, en lycopène (tétraterpène, pigment liposoluble rouge et puissant antioxydant de la famille de caroténoïdes), à savoir : la pastèque, la goyave, la papaye... qui se rangent parmi les fruits ayant la plus forte concentration d'antioxydants.

Le mangoustan — fruit du mangoustanier — est connu contenir de puissants antioxydants naturels, dont au moins 40 xanthones. L'écorce du fruit contient surtout des vitamines, des catéchines, des stilbènes et des xanthones, dont l'alpha-mangoustin. [2]

Légumes riches en antioxydants

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 et le poivron rouge sont les légumes ayant la plus forte concentration d'antioxydants.

On attribue le caractère antioxydant de ces aliments à leur riche teneur en vitamine C, caroténoïdes (dont les lycopènes), flavonoïdes, composés phénoliques, terpénoïdes et resvératrol.

Lors de la cuisson, certains antioxydants tels que la vitamine C sont inactivés, tandis que d'autres se transforment pour devenir plus actifs ou plus aisément absorbables par le dispositif digestif. C'est le cas des lycopènes de la tomate. En effet, la cuisson de la tomate augmente la quantité de lycopène biodisponible, la chaleur le libérant des cellules de la tomate. Ainsi, il y a à peu près quatre fois plus de lycopène biodisponible dans la sauce tomate que dans la tomate fraîche!

Famille d'additifs antioxydants

Les nombreux additifs antioxydants utilisés dans l'industrie agro-alimentaire se répartissent en huit familles :

  • acide ascorbique (E300), ascorbates de sodium (E301), de calcium (E302), acide diacétyl 5-6-1-ascorbique (E303), acide palmityl 6-1-ascorbique (E304)  ;
  • acide citrique (E330), citrates de sodium (E331), de potassium (E332) et de calcium (E333)  ;
  • acide tartrique (E334), tartrates de sodium (E335), potassium (E336) et de sodium et de potassium (E337)  ;
  • butylhydroxyanisol (E320) et butylhydroxytoluol (E321)  ;
  • gallates d'octyle (E311) ou de dodécyle (E312)  ;
  • lactates de sodium (E325), de potassium (E326) ou de calcium (E327)  ;
  • lécithines (E322)  ;
  • tocophérols naturels (E306), alpha-tocophérol de synthèse (E307), gamma-tocophérol de synthèse (E308) et delta-tocophérol de synthèse (E309).

De nombreuses études ont tenté d'étudier l'impact de la prise de suppléments alimentaires d'antioxydants dans la prévention de différentes maladies. Les résultats de ces études sont discordants.

Un régime alimentaire riche en antioxydants permetterait de vivre "jeune" plus longtemps. Parmi les aliments protecteurs figurent entre autres les céréales complètes, le lait de soya enrichi en calcium, le parmesan, l'yogourt, la carotte et le brocoli. Tandis que les chips, la pomme de terre frite, les fromages gras, le lait entier et le riz blanc sont des aliments accélérateurs de vieillissement. [3]

Une équipe danoise et serbe a publié en février 2007 une méta-analyse[4], réactualisée en 2008[1], de l'ensemble des essais randomisés utilisant des antioxydants en prévention primaire et secondaire.

Toutes les études randomisées chez les adultes comparant le Bêta-carotène, la vitamine A, la vitamine C, la vitamine E ou le sélénium, soit de manière isolée ou combinée à un placebo ou à l´absence d´intervention ont été incluses dans cette analyse ce qui représente soixante huit études randomisées portant sur 232 606 participants.

Les résultats de cette méta-analyse ne montre pas d'effet significatif des suppléments anti-oxydants sur la mortalité (RR = 1.02, IC 95 % 0.98-1.06). Les analyses en méta-régression multivariée ont montré que les études ayant de faibles biais et le sélénium (RR = 0.998, IC 95 % 0.997-0.9995) étaient significativement associées à la mortalité. Dans quarante sept des études à faible biais portant sur 180 938 participants, les suppléments par antioxydants augmentaient de façon significative la mortalité (RR = 1.05, IC 95 % 1.02-1.08). Après exclusion des essais portant sur le sélénium, le Bêta-carotène (RR = 1.07, IC 1.02-1.11), la vitamine A (RR = 1.16, IC 1.10-1.24) et la vitamine E (RR = 1.04, IC 1.01-1.07) de façon isolée ou combinée augmentaient de façon significative la mortalité.

Les auteurs concluent par conséquent que :

  • Les suppléments en anti-oxydants n'avaient pas d'effet significatif sur la mortalité
  • Une supplémentation avec le Bêta-carotène, la vitamine A et la vitamine E augmentait la mortalité.
  • Les effets de la vitamine C et du sélénium sur la mortalité ne pouvaient être déterminés par l'étude et nécessitaient des investigations complémentaires.

Dès les années 1980, on envisagea une relation entre la consommation de fruits et légumes et un effet protecteur contre la cancérogenèse. Cette hypothèse, inspirée surtout par les effets bénéfiques du régime méditerranéen (plus exactement du régime crétois), ayant été confirmée par une vingtaine d'études, on supposa que l'effet antioxydant de certains aliments en était à l'origine.

Débuté en 1994, l'étude française SU. VI. MAX [5], [6] (pour Suppléments en vitamines et minéraux antioxydants) a suivi pendant 8 ans près de 13 000 adultes âgées de 35 à 60 ans pour déterminer l'efficacité d'une supplémentation journalière en vitamines antioxydantes (vitamine C, 120 mg, vitamine E, 30 mg, et beta-carotene, 6 mg) et en minéraux (sélénium, 100 microg, et zinc, 20 mg) à doses nutritionnelles, dans la réduction des principales causes de mortalité précoce (cancers et maladies cardiovasculaires). Ses résultats montrent que l'apport d'antioxydants, à des doses identiques à celles d'une alimentation saine, font baisser de plus de 30 % le risque de cancer et la mortalité des hommes. Par contre, aucune différence n'a pu être mise en évidence chez les femmes, peut-être parce qu'elles consomment plus de fruits et légumes que les hommes ou qu'elles fument moins.

Ces résultats incitent à manger énormément de fruits et légumes, sources d'antioxydants mais également de sels minéraux et de vitamines. On a estimé que 9 % des cancers pourraient être évités en France grâce à une consommation quotidienne de cinq portions de fruits et légumes, une portion correspondant à un gros fruit, 100 g de crudités ou 200 g de légumes cuits.

Les résultats discordants pourraient s'expliquer par l'origine de l'antioxydant : les formes chimiques naturelles, qui existent dans la nature (aliments) seraient les seuls efficaces. Un excès d'antioxydants, surtout synthétiques, serait nocif. Prenant l'exemple de la vitamine E, le plus souvent proposées dans les suppléments sous la forme d'alpha-tocophérol, on constate que dans la nature, elle est plus fréquemment sous la forme de béta-tocotrienol. D'où les biais envisageables dans les études.

  1. ↑ a  b  Bjelakovic G, Nikolova D, Gluud LL, Simonetti RG, Gluud C, Antioxidant supplements for prevention of mortality in healthy participants and patients with various diseases, Cochrane Database of Systematic Reviews, 2008;2 DOI : 10.1002/14651858. CD007176
  2. ↑ Le mangoustan, un puissant antioxydant! par Geneviève Rivard, Journaliste, Québec.
  3. ↑ Les aliments qui font vieillir : les connaissez-vous?
  4. ↑ Mortality in randomized trials of antioxidant supplements for primary and secondary prevention : systematic review and meta-analysis. Bjelakovic G, Nikolova D, Gluud LL, Simonetti RG, Gluud C. The Cochrane Hepato-Biliary Group, Copenhagen Trial Unit, Center for Clinical Intervention Research, Copenhagen University Hospital, Rigshospitalet, Copenhagen, Denmark. goranb@junis. ni. ac. yu. JAMA. 2007 Feb 28;297 (8)  :842-57.
  5. ↑ A primary prevention trial using nutritional doses of antioxidant vitamins and minerals in cardiovascular diseases and cancers in a general population : the SU. VI. MAX study--design, methods, and participant characteristics. Hercberg S, Preziosi P, Briançon S, Galan P, Triol I, Malvy D, Roussel AM, Favier A. Control Clin Trials. 1998 Aug;19 (4)  :336-51. PMID :9683310
  6. ↑ The SU. VI. MAX Study : a randomized, placebo-controlled trial of the health effects of antioxidant vitamins and minerals. Hercberg S, Galan P, Preziosi P, Bertrais S, Mennen L, Malvy D, Roussel AM, Favier A, Briancon S. Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale, Unite de Recherche Medicale INSERM/Institut National de la Recherche Agronomique/Conservatoire National des Ants et Metiers (CNAM), Paris, France. Arch Intern Med. 2004 Nov 22;164 (21)  :2335-42.

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