Phytochemicals are widely distributed among foods and beverages. Finding healthy food options when dining out can be challenging, and in this article, we aim to give you some tips about how to choose healthy food options rich in phytochemicals.

Firstly, the simplest rule to identify foods rich in phytochemicals is to choose plant-based foods, mainly fruits and vegetables, with bright and deep colours. Some examples are berries, orange, red grape, grapefruit, apple, tomatoe, spinach, carrot, olives, broccoli and cabbage, eggplant, leafy green, lettuce, among others. Other foods rich in phytochemicals are spices, such as cilantro, parsley, turmeric, garlic, ginger, as well as pulses and legumes, nuts and seeds, and whole grain products.

Secondly, choosing healthy fats, particularly extra virgin olive oil, walnuts, or avocado, is a good strategy to increase phytochemical intake. These foods rich in healthy fats can be incorporated into your meals as dressings or toppings for salads, soups, and desserts. The intake of extra virgin olive oil and nuts has been associated with several health benefits, including lower risk of cardiovascular disease, lower blood cholesterol levels, and reduced inflammation [1].

Thirdly, choosing whole grain cereals instead of refined options, including bread, rice, pasta, and derivates is a healthier option, which is lately more available in restaurants. Whole grain cereals are characterized by keeping all the parts from the cereal, including the bran, germ, and endosperm, which increase their nutritional value and nutrient content especially because of  the richness of their outer envelope in phytochemicals . Thus, refined cereals have lower nutrient content, including for fibers, B vitamins, minerals, and phytochemicals. Eating whole grains instead of refined cereals has been associated with a lower risk of cardiovascular disease, type 2 diabetes, some types of cancer, and digestive health [2].

Fourthly, replacing animal protein sources with plant-based protein sources, such as beans, pulses, nuts, and seeds, including chickpeas, lentils, beans, or soy products is a healthy and sustainable choice. Prioritizing plant-based sources of protein has been associated with several health benefits, including body weight management, lower risk of cardiovascular diseases and type 2 diabetes. Additionally, plant-based protein sources are healthier options for the environment, which production is associated with a lower impact on planetary health, including lower greenhouse gas emissions [3].

Fifthly, what should we drink? Coffee and tea are the main food sources of phytochemicals worldwide, including decaffeinated coffee and tea varieties  [4]. Additionally, natural fruit juices are a source of phytochemicals, however, it’s recommended to have whole fruit instead of juice as often as possible, because of the high absorption of sugars with fruit juice. Anyway, fruit juices remain a better option than sugar-sweetened beverages. Among alcoholic beverages, fermented alcoholic options, such as wine and beer, have a significant content of phytochemicals, particularly red wine. However, because alcohol is consistently associated with increased risk for cancer, and overall risk of death, its intake should be very limited. For men, it is generally recommended to limit alcohol intake to two drinks or fewer per day, preferably with meals, while for women, it is advised to limit it to one drink or fewer per day.

Lastly, a meal should be concluded with a dessert. The healthiest options are fresh fruit, fruit salad or options with dark chocolate (>70% of cocoa). Dark chocolate is a source of phytochemicals, particularly (poly)phenols, and its intake has been associated with improvements in cardiovascular indicators, including blood pressure and glycaemic control, as well as improvements in brain function [5].

Enjoy a nourishing meal abundant in phytochemicals!

Los fitoquímicos, también llamados microconstituyentes vegetales o metabolitos secundarios, son compuestos que no son esenciales para el crecimiento, la reproducción o el desarrollo de las plantas. Sin embargo, les otorgan muchas ventajas: defensa frente a herbívoros o microorganismos infecciosos, protección frente a determinadas condiciones meteorológicas, comunicación entre plantas, atracción de insectos y aves polinizadoras, entre muchas otras. Son, por tanto, moléculas muy importantes, con características únicas. Sus estructuras químicas son muy variadas, desde simples (ej: timol), hasta moléculas muy complejas (ej: ginsenósido), que son casi imposibles de producir en el laboratorio.

Su distribución en el reino vegetal también varía. Algunos fitoquímicos se encuentran prácticamente en todas las plantas, mientras que otros pueden ser muy específicos de una planta o familia botánica que es portadora de los genes necesarios para fabricar el compuesto. Finalmente, cada planta comestible contiene una combinación única de varias decenas o incluso cientos de fitoquímicos. En total, se estima que en nuestra alimentación están presentes entre 1500 y 2000 fitoquímicos. La base de datos PhytoHub ha inventariado hasta ahora más de 1.350 compuestos diferentes. Por lo que, ha sido necesario establecer una clasificación para aclararse entre tantas moléculas, y se han definido 3 clases principales de fitoquímicos dietéticos:

• Los polifenoles, una familia muy amplia de moléculas, algunas de las cuales están presentes en alimentos como los frutos rojos, los cítricos, el té, el café o el cacao... Hay varias subfamilias de polifenoles: flavonoides, lignanos, elagitaninos, cumarinas, ácidos fenólicos, estilbenos. Los polifenoles inicialmente despertaron mucho interés debido a que su estructura química básica les otorga capacidades antioxidantes. Pero ahora sabemos que muchos de ellos pueden llevar a cabo otras actividades biológicas que serían las responsables de su papel en la prevención de patologías como las enfermedades cardiovasculares.
• Los terpenos representan la segunda gran familia de microcomponentes vegetales. Los terpenos se dividen en subfamilias según el número de átomos de carbono presentes en la molécula: monoterpenos (10 carbonos), sesquiterpenos (15 carbonos), diterpenos (20 carbonos), triterpenos (30 carbonos) y tetraterpenos, entre los que encontramos los carotenoides (40 carbonos). Entre los monoterpenos y sesquiterpenos es posible encontrar a los componentes responsables de los olores característicos de los aceites esenciales. Es el caso, por ejemplo, del olor de los cítricos o de las hierbas aromáticas como el romero o el tomillo. Mientras que, los carotenoides son los responsables del color naranja o rojo de algunos alimentos (zanahorias, tomates), y varios de ellos pueden transformarse en vitamina A en el organismo humano.
• Los compuestos nitrogenados son el origen de muchos fármacos de gran interés terapéutico (por ejemplo, la morfina), pero también tienen efectos nutricionales muy diversos. Este grupo de moléculas se caracteriza por la presencia de uno o más átomos de nitrógeno en su estructura química. Hay subfamilias: alcaloides, glucosinolatos, isotiocianatos, aminas y aminoácidos. Entre los alcaloides más famosos encontramos la cafeína muy conocida por sus propiedades estimulantes del sistema cardiovascular y del sistema nervioso. Los glucosinolatos, presentes en la familia de las brasicáceas (col, brócoli, mostaza), tienen actividad antiinflamatoria y son los responsables del sabor picante de estos alimentos. Además, estos compuestos están siendo ampliamente estudiados por su potencial efecto preventivo frente a ciertos tipos de cáncer.

Además de los polifenoles, los terpenos y los compuestos nitrogenados, existen muchos otros compuestos que pertenecen a familias más minoritarias de fitoquímicos (ej. fitoprostanos o tiosulfinatos).

Debido a su alta capacidad para interaccionar con las proteínas fisiológicas, los fitoquímicos están siendo actualmente objeto de muchas investigaciones destinadas a estudiar sus efectos sobre la salud humana. Algunos son ya bien conocidos, pero otros aún están poco estudiados y los mecanismos por los que actúan están aún por dilucidar en la mayoría de los casos.

Para saber más:

1. PhytoHub. Disponible en: https://phytohub.eu/
2. Wu J, Cui S, Liu J, Tang X, Zhao J, Zhang H, et al. Los avances recientes de los glucosinolatos y sus metabolitos: Metabolismo, funciones fisiológicas y posibles estrategias de aplicación. Crit Rev Food Sci Nutr. 7 de abril de 2022;0(0):1‑18.

Plant secondary metabolites, also called phytochemicals, are compounds that are not essential for plant growth, reproduction or development. However, they provide many benefits to plants: defense against herbivores or infectious microorganisms, protection against UV and extreme weather conditions, communication between plants, attraction of pollinating insects and birds, and many others. They are therefore very important molecules, with unique characteristics. Their chemical structures are very diverse, ranging from a simple skeleton (e.g. thymol) to very complex molecules (e.g. ginsenoside), which are almost impossible to produce in the laboratory.

Their distribution in the plant kingdom also varies. Some phytochemicals are distributed in many plants, while others are very specific to a plant or botanical family that carries the genes needed to make the compound. Finally, each food plant contains a unique combination of several dozen or even hundreds of phytochemicals. In total, it is estimated that 1,500 to 2,000 phytochemicals are present in our diet. The PhytoHub database has so far inventoried more than 1,350 food phytochemicals. A classification was established in order to find our way through this complexity of molecules. Three main classes of food phytochemicals have been defined:

• Polyphenols, which represent a very large family of molecules, some of which are present in many foods: red fruits, citrus fruits, tea, coffee, cocoa... Several subfamilies are found: flavonoids, lignans, ellagitanins, coumarins, phenolic acids, stilbenes. Polyphenols initially aroused a lot of interest because of their chemical structure conferring them some antioxidant capacities. But we know today that many of them can exert various other biological activities that are responsible for their beneficial role in preventing chronic diseases such as cardiovascular diseases.
• Terpenes represent the second major family of phytochemicals. They are divided into subfamilies according to the number of carbon atoms present in the molecule: monoterpenes (10 carbons), sesquiterpenes (15 carbons), diterpenes (20 carbons), triterpenes (30 carbons) and tetraterpenes, among which we find the carotenoids (40 carbons). Monoterpenes and sesquiterpenes are the components of essential oils at the origin of their characteristic odour. Examples include the smell of citrus fruits or aromatic herbs such as rosemary or thyme. Carotenoids are responsible for the orange or red color of some of our foods (carrots, tomatoes...), and some of them can be transformed into Vitamin A in humans.
• Nitrogen-containing compounds form a family at the origin of many drugs of powerful therapeutic interest (e.g. morphine), but also containing compounds with milder nutritional effects. This category of molecules is characterized by the presence of one or more nitrogen atoms in the chemical structure. There are subfamilies: alkaloids, glucosinolates, isothiocyanates, amines and amino acids. Among the best-known alkaloids, we find caffeine, which is well known for its stimulating properties of the cardiovascular system and the nervous system. Glucosinolates, present in the Brassicaceae family (cabbage, broccoli, mustard), have anti-inflammatory activities and are responsible for the pungent flavor of these foods. In addition, these compounds are being studied for their preventive effect on certain cancers.

Beyong polyphenols, terpenes and Nitrogen-containing compounds, there are many other compounds that belong to smaller families of phytochemicals (e.g. phytoprostanes, or thiosulfinates).

Because of their high bioactivity, phytochemicals are currently the subject of much research to decipher their effects on human health. Some are now well evaluated, but others are still poorly studied and the mechanisms by which they act remain to be elucidated in most cases.

For more information:

1. PhytoHub. Available on: 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.

Desde el principio de los tiempos, las plantas han sido una parte fundamental de la vida humana. Al inicio el hombre aprendió a diferenciar las plantas venenosas de las comestibles por su color, olor, forma y por la forma de sus frutos, para poder alimentarse. Con los años, los humanos evolucionaron y su comportamiento cambio, dejaron de ser nómadas y aprendieron a cultivar las plantas comestibles. Además, descubrieron que algunas plantas podían ser curativas. Este conocimiento se transmitió de generación en generación primero por vía oral y más tarde a través de la escritura. Los primeros textos escritos sobre el uso de las plantas se encontraron en las tablillas sumerias (Mesopotamia, 3.000 AC), que consideradas el inicio de la farmacia.

Pero, en la actualidad, ¿sabemos qué es lo que da a las plantas sus propiedades terapéuticas y nutricionales?

Las plantas están compuestas principalmente por agua: entre un 80 y 95% de su masa, dependiendo de la especie. Sus otros dos componentes principales son los metabolitos primarios y secundarios.

Metabolitos primarios

Los metabolitos primarios son compuestos esenciales para el desarrollo y crecimiento de las plantas, como los carbohidratos, los lípidos o las proteínas.

Metabolitos secundarios

Los metabolitos secundarios son conocidos también como fitoquímicos. En este gran grupo están incluidas varias familias de compuestos, entre ellos, los polifenoles, los compuestos nitrogenados y los terpenoides. No son esenciales para el crecimiento de las plantas, pero juegan un papel crucial en la relación de la planta con su entorno, por ejemplo, en la defensa de la planta contra los depredadores o para su protección frente a condiciones climáticas extremas. Estos son algunos ejemplos:

• Polifenoles (ácidos hidroxicinámicos y algunos flavonoides) se acumulan en las hojas y en las partes externas de la planta y la protegen de la radiación UV.
• Antocianinas son pigmentos que dan color a las flores, atrayendo insectos o pájaros y favoreciendo así la polinización.
• Otras moléculas juegan un papel de señalización. Por ejemplo, las leguminosas utilizan un tipo de fitoquímicos específicos, llamados flavonas, para atraer a las bacterias del suelo del género Rhizobium, ya que través de ellas adquieren la capacidad de fijar el nitrógeno atmosférico necesario para su crecimiento.
• Terpenoides se encuentran en los aceites esenciales, y gracias a su fuerte olor repelen algunos insectos. Dos ejemplos bien conocidos, son el geranial y el neral que se encuentran en la citronela (lemongrass) y son capaces de repeler los mosquitos.
• Finalmente, los glucosinolatos presentes en algunas plantas son sustancias que tienen un sabor amargo o picante, lo que evita que el ganado se las coma.

Además de estos numerosos beneficios para las plantas, se ha demostrado que los metabolitos secundarios también pueden tener efectos en los humanos. Se piensa que algunos de estos compuestos vegetales, como los polifenoles, protegen contra diversas enfermedades, en particular enfermedades cardiovasculares y metabólicas. Por el contrario, se cree que otros tipos de fitoquímicos extremadamente potentes son responsables de la toxicidad de ciertas plantas. Un ejemplo histórico es el de la cicutina o coniina, un alcaloide de la cicuta (Conium maculatum) venenoso, conocido por causar la muerte de Sócrates.

Por lo tanto, es fundamental conocer la gran diversidad de fitoquímicos y su presencia en diferentes plantas para comprender mejor sus efectos en los humanos, ya sean beneficiosos o perjudiciales.

Para saber más:

1. Egbuna C, Kumar S, Ifemeje JC, Kurhekar JV. Phytochemistry: Volume 2: Pharmacognosy, Nanomedicine, and Contemporary Issues. CRC Press; 2018. 621 p.
2. Petrovska BB. Historical review of medicinal plants’ usage. Pharmacognosy Review. 2012;6(11):1‑5.
3. Usages : eau dans plantes. Disponible sur: https://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/usages/eauPlant.html
4. Bruneton J. Pharmacognosy, Phytochemistry, Medicinal Plants. 4e éd. Lavoisier; 2008. 1289 p.
5. Miller R, Owens SJ, Rørslett B. Plants and colour: Flowers and pollination. Optics & Laser Technology. 1 mars 2011;43(2):282‑94.
6. Majewska E, Kozlowska M, Gruszczynska-Sekowska E, Kowalska D, Tarnowska K. Lemongrass (Cymbopogon citratus) essential oil: extraction, composition, bioactivity and uses for food preservation - a review. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences. 2019;69(4).
7. Bachheti RK, Worku LA, Gonfa YH, Zebeaman M, Deepti U, Pandey DP, et al. Prevention and Treatment of Cardiovascular Diseases with Plant Phytochemicals: A Review. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 4 juill 2022:21.

Tradotto dall’inglese: A plant, what is this?

Sin dalla notte dei tempi, le piante sono state parte integrante della vita umana. L'uomo ha prima di tutto imparato a riconoscere una pianta velenosa da una commestibile dal colore, dall'odore, dalla forma e dalla forma del suo frutto, per potersi nutrire. Nel tempo, gli umani si sono evoluti e le loro conoscenze sono cambiate: sono diventati sedentari e hanno imparato a coltivare piante commestibili. Hanno anche scoperto che le piante potevano curarli. Hanno trasmesso le loro conoscenze oralmente fino a quando non hanno imparato a scrivere. Le prime testimonianze scritte sull'uso delle piante risalgono alla Mesopotamia (3000 a. C.) con le tavolette Sumere: sono gli inizi della farmacia.

Ma in definitiva, cos'è che conferisce alle piante le loro virtù terapeutiche e nutritive?

Le piante sono composte principalmente da acqua: tra l'80 e il 95% della loro massa totale, a seconda della specie. Poi, si trovano 2 tipi principali di molecole: metaboliti primari e metaboliti secondari.

Metaboliti primari

I metaboliti primari sono composti essenziali per lo sviluppo e la crescita delle piante. Includono carboidrati, lipidi e proteine.

Metaboliti secondari

I metaboliti secondari sono anche chiamati sostanze fitochimiche. Diverse famiglie appartengono a questa grande classe, inclusi polifenoli, composti contenenti azoto e terpenoidi. Questi metaboliti non sono essenziali per la crescita delle piante, ma svolgono un ruolo cruciale nel rapporto della pianta con il suo ambiente, ad esempio nella difesa della pianta dai predatori o nella sua protezione da condizioni meteorologiche estreme. Ecco alcuni esempi:

o I polifenoli (acidi idrossicinnamici e alcuni flavonoidi) si accumulano nelle foglie e nelle parti esterne della pianta e la proteggono dai raggi UV.

o Gli antociani sono pigmenti che conferiscono ai fiori il loro colore, attirando insetti o uccelli e favorendo così l'impollinazione.

o Altre molecole svolgono un ruolo di segnalazione. Ad esempio, i legumi utilizzano fitochimici specifici, chiamati flavoni, per attrarre i batteri del suolo del genere Rhizobium, e attraverso di essi acquisiscono la capacità di fissare l'azoto atmosferico necessario alla loro crescita.

o I terpenoidi negli oli essenziali, grazie al loro forte odore, hanno un ruolo repellente nei confronti di alcuni insetti. Conosciamo bene l'esempio del geraniale e del nerale nella citronella contro le zanzare.

o Infine, si dice che i glucosinolati amari o aspri svolgano un ruolo difensivo contro certi animali al pascolo.

Oltre a questi numerosi benefici per le piante, è stato dimostrato che i metaboliti secondari possono avere effetti anche sull'uomo. Si ritiene che alcuni composti presenti negli alimenti vegetali, come i polifenoli, proteggano da varie malattie, in particolare malattie cardiovascolari e metaboliche. Al contrario, si ritiene che altri tipi di sostanze fitochimiche estremamente potenti siano responsabili della tossicità di alcune piante. Un esempio storico è quello della coniina, un alcaloide della cicuta velenosa (Conium maculatum), noto per aver causato la morte di Socrate.

È quindi essenziale conoscere la grande diversità di sostanze fitochimiche e la loro presenza in diverse piante per comprendere meglio i loro effetti sull'uomo, siano essi benefici o deleteri.

Per ulteriori informazioni:

1. Egbuna C, Kumar S, Ifemeje JC, Kurhekar JV. Phytochemistry: Volume 2: Pharmacognosy, Nanomedicine, and Contemporary Issues. CRC Press; 2018. 621 p.
2. Petrovska BB. Historical review of medicinal plants’ usage. Pharmacognosy Review. 2012;6(11):1‑5.
3. Usages : eau dans plantes. Disponible sur: https://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/usages/eauPlant.html
4. Bruneton J. Pharmacognosy, Phytochemistry, Medicinal Plants. 4e éd. Lavoisier; 2008. 1289 p.
5. Miller R, Owens SJ, Rørslett B. Plants and colour: Flowers and pollination. Optics & Laser Technology. 1 mars 2011;43(2):282‑94.
6. Majewska E, Kozlowska M, Gruszczynska-Sekowska E, Kowalska D, Tarnowska K. Lemongrass (Cymbopogon citratus) essential oil: extraction, composition, bioactivity and uses for food preservation - a review. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences. 2019;69(4).
7. Bachheti RK, Worku LA, Gonfa YH, Zebeaman M, Deepti U, Pandey DP, et al. Prevention and Treatment of Cardiovascular Diseases with Plant Phytochemicals: A Review. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 4 juill 2022:21.

Since the dawn of time, plants have been an integral part of human life. Man first learned to recognize a poisonous plant from an edible one by its colour, smell, shape and the shape of its fruit, in order to feed himself. Over time, humans evolved and their knowledge changed: they became sedentary and learned to grow edible plants. They also discovered that plants could cure them. They passed on their knowledge orally until they learned to write. The first written records on the use of plants date back to the Mesopotamia (3,000 BC) with the Sumerian tablets: these are the beginning of pharmacy.

But ultimately, what is it that gives plants their therapeutic and nutritional virtues?

Plants are mainly composed of water: between 80 and 95% of their total mass, depending on species. Then, 2 main types of molecules are found: primary metabolites and secondary metabolites.

Primary metabolites

Primary metabolites are compounds that are essential for the development and growth of plants. They include carbohydrates, lipids and proteins.

Secondary metabolites

Secondary metabolites are also called phytochemicals. Several families are found in this large class, including polyphenols, nitrogen-containing compounds and terpenoids. They are non-essential for plant growth, but play a crucial role in the plant’s relationship with its environment, for example in the plant’s defence against predators or its protection against extreme weather conditions. Here are some examples:

• Polyphenols (hydroxycinnamic acids and some flavonoids) accumulate in the leaves and external parts of the plant and protect it from UV radiation.
• Anthocyanins are pigments that give the flowers their colour, attracting insects or birds and thus promoting pollination.
• Others molecules play a signalling role. For example, legumes use specific phytochemicals, called flavones, to attract soil bacteria of the genus Rhizobium, and through them acquire the ability to fix the atmospheric nitrogen necessary for their growth.
• Terpenoids in essential oils, thanks to their strong odor, have a repulsive role towards certain insects. We are well aware of the example of geranial and neral in lemongrass against mosquitoes.
• Finally, the bitter or pungent glucosinolates are said to play a defensive role against certain grazing animals.

In addition to these numerous benefits for plants, it has been demonstrated that secondary metabolites can also have effects in humans. Some compounds from plant foods, such as polyphenols, are thought to protect against various diseases, particularly cardiovascular and metabolic diseases. In contrast, other types of extremely potent phytochemicals are thought to be responsible for the toxicity of certain plants. A historical example is that of coniine, an alkaloid of poison hemlock (Conium maculatum), well-known for causing the death of Socrates.

It is therefore essential to know the great diversity of phytochemicals and their presence in different plants to better understand their effects in humans, whether beneficial or deleterious.

For more information:

1. Egbuna C, Kumar S, Ifemeje JC, Kurhekar JV. Phytochemistry: Volume 2: Pharmacognosy, Nanomedicine, and Contemporary Issues. CRC Press; 2018. 621 p.
2. Petrovska BB. Historical review of medicinal plants’ usage. Pharmacognosy Review. 2012;6(11):1‑5.
3. Usages : eau dans plantes. Disponible sur: https://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/usages/eauPlant.html
4. Bruneton J. Pharmacognosy, Phytochemistry, Medicinal Plants. 4e éd. Lavoisier; 2008. 1289 p.
5. Miller R, Owens SJ, Rørslett B. Plants and colour: Flowers and pollination. Optics & Laser Technology. 1 mars 2011;43(2):282‑94.
6. Majewska E, Kozlowska M, Gruszczynska-Sekowska E, Kowalska D, Tarnowska K. Lemongrass (Cymbopogon citratus) essential oil: extraction, composition, bioactivity and uses for food preservation - a review. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences. 2019;69(4).
7. Bachheti RK, Worku LA, Gonfa YH, Zebeaman M, Deepti U, Pandey DP, et al. Prevention and Treatment of Cardiovascular Diseases with Plant Phytochemicals: A Review. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 4 juill 2022:21.

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.

Depuis la nuit des temps, les plantes font partie intégrante de la vie de l’Homme. Il a d’abord appris à reconnaitre une plante toxique d’une autre comestible en fonction de sa couleur, son odeur, sa forme et celle de ses fruits, dans le but de se nourrir. Avec le temps, l’Homme a évolué ainsi que ses connaissances : il est devenu sédentaire et a appris à cultiver des plantes comestibles. Il a également découvert que les plantes pouvaient le soigner. Il a transmis son savoir de manière orale jusqu’à ce qu’il apprenne à écrire. Les premiers écrits sur l’utilisation des plantes remontent à la Mésopotamie (– 3000) avec les plaquettes sumériennes : ce sont les débuts de la pharmacie.

Mais finalement qu’est-ce qui confère aux plantes leurs vertus thérapeutiques et nutritionnelles ?

Les plantes sont principalement composées d’eau : entre 80 et 95 % de leur masse totale, en fonction des espèces. Ensuite 2 grands types de molécules sont retrouvés : les métabolites primaires et les métabolites secondaires.

Les métabolites primaires

Les métabolites primaires sont des composés indispensables au développement et à la croissance des plantes. Parmi eux, on trouve les glucides, les lipides et les protéines.

Les métabolites secondaires

Les métabolites secondaires sont également appelés agents phytochimiques ou micro-constituants végétaux. Plusieurs familles sont retrouvées dans cette grande classe, notamment les polyphénols, les composés contenant de l’azote et les terpènes. Ce sont des composés non essentiels pour la croissance des plantes, mais qui jouent un rôle crucial pour ses relations avec son environnement, par exemple pour la défense de la plante vis-à-vis des prédateurs ou sa protection contre des conditions météorologiques extrêmes. Voici quelques exemples :

• Les polyphénols (acides hydroxycinnamiques et certains flavonoïdes) en s’accumulant dans les feuilles et les parties externes de la plante lui confèrent une protection contre les rayonnements UV.
• Les anthocyanes sont des pigments à l’origine de la coloration des fleurs, qui attirent les insectes ou les oiseaux et favorisent ainsi la pollinisation.
• D’autres molécules encore jouent des rôles de signaux. Ainsi les légumineuses utilisent des métabolites secondaires spécifiques, des flavones, pour attirer des bactéries du sol, du genre Rhizobium, et acquérir grâce à elles la capacité de fixer l’azote atmosphérique nécessaire à leur croissance.
• Les terpènes des huiles essentielles, grâce à leur forte odeur, ont quant à eux un rôle répulsif envers certains insectes. Nous connaissons bien l’exemple du géranial et du néral de la citronnelle envers les moustiques.
• Enfin, les glucosinolates au goût amer ou piquant joueraient un rôle de défense contre certains animaux brouteurs.

En plus de ces nombreux avantages pour les plantes, il a été démontré que les métabolites secondaires pouvaient aussi exercer des effets chez l’Homme. Certains composés des plantes alimentaires, comme les polyphénols, seraient protecteurs vis-à-vis de diverses pathologies, notamment cardiovasculaires et métaboliques. A l’opposé, d’autres types de métabolites secondaires extrêmement puissants seraient responsables de la toxicité de certaines plantes. Un exemple historique est celui de la conine, un alcaloïde de la grande ciguë, bien connu pour avoir provoqué le décès de Socrate.

Il est donc essentiel de connaitre la grande diversité des composés phytochimiques, et leur présence dans les différentes plantes pour mieux comprendre leurs effets chez l’Homme, qu’ils soient bénéfiques ou délétères.

Pour en savoir plus :

1. Egbuna C, Kumar S, Ifemeje JC, Kurhekar JV. Phytochemistry: Volume 2: Pharmacognosy, Nanomedicine, and Contemporary Issues. CRC Press; 2018. 621 p.
2. Petrovska BB. Historical review of medicinal plants’ usage. Pharmacognosy Review. 2012;6(11):1‑5.
3. Usages : eau dans plantes. Disponible sur: https://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/usages/eauPlant.html
4. Bruneton J. Pharmacognosy, Phytochemistry, Medicinal Plants. 4e éd. Lavoisier; 2008. 1289 p.
5. Miller R, Owens SJ, Rørslett B. Plants and colour: Flowers and pollination. Optics & Laser Technology. 1 mars 2011;43(2):282‑94.
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