Des aliments toujours plus riches en oméga

Des aliments toujours plus riches en oméga-3:
quels risques liés à leur oxydation dans
l'aliment et lors de la digestion ?
Claude GENOT
Unité Biopolymères Interactions Assemblages
INRA Nantes
Innovation produits et attentes nutritionnelles
Economies d'énergies dans les procédés agroalimentaires Paris, Villepinte, 24 Octobre 2012
Des aliments toujours plus riches en oméga-3 : quels risques liés à leur oxydation dans
l'aliment et lors de la digestion ?
Contexte
Obésité, MCV, diabète, inflammation, …
Recommandations nutritionnelles
Vieillissement des
populations
9 C18:3 n-3 : 2.2 g/jour (1 % AE)
9 EPA + DHA : 500 mg/jour
Economies d'énergies dans les procédés agroalimentaires Paris, Villepinte, 24 Octobre 2012
65+
Millions
%
2010
2020
2030
2040
2050
10,6
13,6
16,1
17,9
18,2
17.0
20.9
24.3
26.5
26.9
Des aliments toujours plus riches en oméga-3 : quels risques liés à leur oxydation dans
l'aliment et lors de la digestion ?
Augmenter les apports en oméga-3
Augmenter les risques d’oxydation
Aliments naturellement riches en
oméga-3
Enrichissement direct ou indirect
des aliments
Compléments alimentaires
AGPI
O2
Propriétés sensorielles
R’H
R°
Radicaux libres
Procédés
ROO°
ROOH
Espèces radicalaires
et non-radicalaires
Odeur
Composés volatils & nonvolatils - Aldéhydes
Bénéfice santé
?
Propriétés nutritionnelles
Toxicité ?
Apports de produits d’oxydation
dans les aliments ?
Stress oxydant, inflammation ?
Impact sur la santé ??
Economies d'énergies dans les procédés agroalimentaires Paris, Villepinte, 24 Octobre 2012
Des aliments toujours plus riches en oméga-3 : quels risques liés à leur oxydation dans
l'aliment et lors de la digestion ?
Le projet AGEcaninox
Objectif : Fournir des outils d’évaluation et de prévention du risque éventuel
lié à l’absorption de produits d’oxydation lipidique dans les aliments enrichis
en acides gras polyinsaturés.
•
•
quantifier les marqueurs d’oxydation des lipides depuis les matières premières
jusqu’à l’aliment final enrichi en oméga-3 (AGPI-LC : EPA + DHA)
évaluer les risques liés à l’absorption des produits d’oxydation
Biopolymères Interactions
Assemblages
Tache 1
Formulation de vecteurs d’acides gras ω3 et d’aliments enrichis
Tache 4
AGEcaninox
Acceptabilité du consommateur
Tache 2
Oxydation lipidique : mesures et cinétiques de formation
Tache 3
Absorption de composés d’oxydation des AGPI et impact métabolique
Economies d'énergies dans les procédés agroalimentaires Paris, Villepinte, 24 Octobre 2012
Des aliments toujours plus riches en oméga-3 : quels risques liés à leur oxydation dans
l'aliment et lors de la digestion ?
Des méthodes pour évaluer l’oxydation dans les matrices alimentaires
De nouvelles méthodes quantitatives ou semi-quantitatives
- hydroperoxydes
- MDA
- Hydroxyalkénals (4-HHE, 4-HNE)
Comparaison avec les méthodes classiques
- indice de peroxydes
- indice d’anisidine, TBA
- acides gras, tocophérols
Dosage : matières premières lipidiques, aliments, aliments modèles
f(procédés, paramètres environnementaux, composition, physicochimie, structure)
Validité des méthodes ; conditions d’utilisation
Niveaux de produits formés
AGEcaninox
Effets de facteurs
Economies d'énergies dans les procédés agroalimentaires Paris, Villepinte, 24 Octobre 2012
Des aliments toujours plus riches en oméga-3 : quels risques liés à leur oxydation dans
l'aliment et lors de la digestion ?
Enrichissement en oméga-3 et risques d’oxydation dans les aliments
QuantitésMélanges
de 4-HHE dans
des
Aliments
aliments pour souris
nmoles/g lipides
40
Faible stabilité à l’oxydation des aliments
enrichis en oméga-3
Dégradation de l’arôme, de la couleur
Perte de qualités technologiques
30
20
Effets des procédés
Traitements mécaniques et thermiques
Oxygène
10
O
b
O
b
O
TG b
TG DH
-D A
H
A
O
ox
b
P
LO
b
D
H
P
A
LD
H
A
ox
0
Effets de:
- l’enrichissement en oméga-3
- la nature de la molécule vectrice d’oméga-3
- du procédé de fabrication de l’aliment
Maîtrise du procédé
Maîtrise de la formulation (composition, structure)
Antioxydants
Emballage
Conditions de conservation
AGEcaninox
Economies d'énergies dans les procédés agroalimentaires Paris, Villepinte, 24 Octobre 2012
Des facteurs
de progrès
Des aliments toujours plus riches en oméga-3 : quels risques liés à leur oxydation dans
l'aliment et lors de la digestion ?
Enrichissement en oméga-3 et risques d’oxydation dans les aliments
Tous les aliments enrichis en oméga-3 ne sont
pas sensibles à l’oxydation
Ovoproduits
Lait et produits laitiers
Poudre œuf standard
Naturellement enrichis
en AG insaturés
18:3 n-3 4 mg/g lipides
DHA : 5.5 mg/g
n-6/n-3 : 10
Meynier, Anton et al.
Poudre œuf enrichi
18:3 n-3 : 30 mg/g
DHA : 11.5 mg/g
n-6/n-3 = 3
Pas de formation significative
de produits d’oxydation des
lipides
Effets de la conservation
Pas d’effet de l’enrichissement
Programme Agilait
Peu d’effet du sèchage
Economies d'énergies dans les procédés agroalimentaires Paris, Villepinte, 24 Octobre 2012
Programme
LIPOVO
Des aliments toujours plus riches en oméga-3 : quels risques liés à leur oxydation dans
l'aliment et lors de la digestion ?
• Oxydation au cours de la digestion
Balance pro-antioxydants
Nature des lipides
100
-1
O2 consumption (µmol.g lipids)
with oil tocopherol *
with oil tocopherol; myoglobin
Malonaldehyde (nmole MDA/g lipides)
without oil tocopherol; myoglobin
10000
75
Huile de Colza
Mélange avec huile de poisson
8000
6000
50
4000
2000
25
0
E0
0
0
15
30
45
60
0
30
60
90
120
G0'
G15' G30' G45' G60'
Phase gastrique
Gastric phase incubation times (min) Intestinale phase incubation times (min)
Kenmogne-Domguia H.B., et al. Food Digestion,
2012, in press
AGEcaninox
I0'
I30'
I60'
I90'
I120'
Phase intestinale
Kenmogne-Domguia H.B. et al.
Risques d’oxydation accrus si :
• Présence myoglobine (ex: viande rouge)
• Peu d’antioxydants
• Huile marine (AGPI-LC) vs huile végétale
Economies d'énergies dans les procédés agroalimentaires Paris, Villepinte, 24 Octobre 2012
Des aliments toujours plus riches en oméga-3 : quels risques liés à leur oxydation dans
l'aliment et lors de la digestion ?
Absorption et métabolisme des produits d’oxydation
•
La consommation d’oméga-3 faiblement oxydés induit une accumulation
de 4-HHE dans le sang liée à son absorption intestinale et provoque de
l’inflammation et du stress oxydant dans l’intestin proximal.
Concentration of 4-HHE and 4-HNE released in the
basolateral medium of Caco-2/TC7 cells after treatment
with increasing concentrations of 4-hydroxy-2-alkenal in
the apical medium for 24 h.
4-HHE (A) and 4-HNE (B) concentrations and inflammatory
markers IL-6 (C) and MCP-1 (D), in plasma of mice fed oxidized
or unoxidized n-3 diets.
Awada M et al. J. Lipid Res. 2012;53:2069-2080
AGEcaninox
Economies d'énergies dans les procédés agroalimentaires Paris, Villepinte, 24 Octobre 2012
Des aliments toujours plus riches en oméga-3 : quels risques liés à leur oxydation dans
l'aliment et lors de la digestion ?
Conclusion
- L’oxydation est un risque … mais ne se produit pas toujours
- Résultats obtenus sur modèle souris doivent être confirmés
- En attendant …
- Quelles sont les quantités de produits
d’oxydation réellement ingérées et produites lors
de la digestion ?
- Intérêt de continuer à progresser dans la
connaissance de la réactivité au sein des matrices
complexes
Economies d'énergies dans les procédés agroalimentaires Paris, Villepinte, 24 Octobre 2012