Classification des agents phytochimiques présents dans nos aliments

Traduit de l'Anglais : Classification of food phytochemicals

Les micro-constituants végétaux, aussi appelés phytomicronutriments ou métabolites secondaires, sont des composés non essentiels pour la croissance, la reproduction ou le développement des plantes. Ils leur confèrent cependant de nombreux avantages : défense contre des herbivores ou des micro-organismes infectieux, protection vis-à-vis de certaines conditions météorologiques, communication entre les plantes, attraction des insectes et oiseaux pollinisateurs, et bien d’autres. Ce sont donc des molécules très importantes, avec des caractéristiques uniques. Leurs structures chimiques sont très variées allant d’un squelette simple (ex : thymol) à des molécules très complexes (ex : ginsénoside), qui sont presque impossibles à produire en laboratoire.

Leur distribution dans le règne végétal varie aussi. Certains micro-constituants végétaux sont retrouvés dans de nombreuses plantes, alors que d’autres peuvent être très spécifique d’une plante ou d’une famille botanique qui porte les gènes nécessaires à la fabrication du composé. Finalement, chaque plante alimentaire contient une combinaison unique de plusieurs dizaines voire centaines de microconstituants végétaux. Au total on estime que 1500 à 2000 phytomicronutriments seraient présents dans nos aliments. La base de données PhytoHub en a pour l’instant inventorié plus de 1350. Il a donc été nécessaire d’établir une classification afin de s’y retrouver dans cette complexité de molécules. Ainsi, 3 grandes classes de phytomicronutriments alimentaires ont été définies :

• Les polyphénols représentent une très vaste famille de molécules dont certaines sont présentes dans de nombreux aliments : fruits rouges, agrumes, thé, café, cacao... Plusieurs sous-familles y sont retrouvées : les flavonoïdes, les lignanes, les ellagitanins, les coumarines, les acides phénoliques, les stilbènes. Les polyphénols ont suscité au départ beaucoup d’interêt en raison de leurs structure chimique de base leur conférant des capacités anti-oxydantes. Mais on sait aujourd’hui que nombre d’entre eux peuvent exercer diverses autres activités biologiques qui seraient responsables de leur rôle bénéfique dans la prévention de pathologies telles que les maladies cardiovasculaires.
• Les terpènes représentent la deuxième grande famille de microconstituants végétaux. Les terpènes sont répartis en sous-familles en fonction du nombre d’atomes de carbone présents dans la molécule : monoterpènes (10 carbones), sesquiterpènes (15 carbones), diterpènes (20 carbones), triterpènes (30 carbones) et tétraterpènes, parmi lesquels on trouve les caroténoides (40 carbones). Parmi les monoterpènes et sesquiterpènes, il est possible de retrouver les composants des huiles essentielles à l’origine de leurs odeurs caractéristiques. On pense par exemple à l’odeur des agrumes ou à celle des herbes aromatiques telles que le romarin ou le thym. Les caroténoïdes sont quant à eux responsables de la couleur orangée ou rouge de certains de nos aliments (carotte, tomate), et plusieurs d’entre eux peuvent être transformés en Vitamine A chez l’homme.
• Les composés contenant de l’azote constituent une famille à l’origine de nombreux médicaments d’intérêts thérapeutiques puissants (ex : morphine), mais également d’effets nutritionnels très divers. Cette catégorie de molécule est caractérisée par la présence d’un ou plusieurs atomes d’azote dans la structure chimique. Il existe des sous-familles : les alcaloïdes, les glucosinolates, les isothiocyanates, les amines et les amino-acides. Parmi les alcaloïdes les plus célèbres, on retrouve la caféine bien connue pour ses propriétés stimulantes du système cardiovasculaire et du système nerveux.
  Les glucosinolates, présents dans la famille des Brassicacées (chou,  broccoli, moutarde), possèdent quant à eux des activités anti-inflammatoires et sont responsables de la saveur piquante de ces aliments. Par ailleurs, ces composés sont très étudiés pour leur effet préventifs de certains cancers.

Du fait de leur forte réactivité avec les protéines physiologiques,  les phytomicronutriments font actuellement l’objet de nombreuses recherches visant à étudier leurs effets sur la santé humaine. Certains sont bien évalués maintenant, mais d’autres sont encore peu étudiés et les mécanismes par lesquels ils agissent restent à élucider dans la plupart des cas.

Pour en savoir plus :

1. PhytoHub. . Disponible sur: https://phytohub.eu/
2. Wu J, Cui S, Liu J, Tang X, Zhao J, Zhang H, et al. The recent advances of glucosinolates and their metabolites: Metabolism, physiological functions and potential application strategies. Crit Rev Food Sci Nutr. 7 avr 2022;0(0):1‑18.