Quel est l’inconvénient des polyphénols ?

Polyphénols, en tant qu'ingrédient vedette, est largement utilisé dans les aliments fonctionnels, les compléments alimentaires et les cosmétiques en raison de leurs puissantes activités biologiques, devenant presque synonyme de « naturel, sain et efficace ». Cependant, alors que nous nous plongeons dans l’énorme valeur commerciale et le récit de santé apportés par les polyphénols, nous devons garder l’esprit clair et approfondir leurs inconvénients potentiels et les défis de leur application.

La biodisponibilité fait référence au degré et à la vitesse auxquels les principes actifs sont absorbés dans le système circulatoire humain après administration orale et constitue un indicateur clé pour évaluer s'ils peuvent réellement exercer des effets physiologiques. Malheureusement, la faible biodisponibilité constitue un défi majeur auquel sont confrontés la grande majorité des polyphénols naturels.[1,3]

De nombreuses études ont montré que le taux d’absorption de la plupart des polyphénols alimentaires dans le corps humain est extrêmement faible, généralement inférieur à 10 %. Les raisons sont complexes et diverses :

• Structure chimique complexe : De nombreux polyphénols existent sous forme de glycosides, d'esters ou de polymères, avec un poids moléculaire élevé et une forte hydrophilie, ce qui rend difficile la pénétration directe dans la bicouche lipidique des cellules épithéliales intestinales.[2]
• Métabolisme in vivo répandu : les polyphénols qui pénètrent dans le corps humain subissent rapidement des processus métaboliques complexes, notamment une dégradation par le microbiote intestinal et un métabolisme de deuxième étape dans le foie (tel que la méthylation, la sulfatation et la glucuronidation), ce qui donne lieu à des métabolites ayant une activité biologique bien inférieure à celle du composé d'origine.[4]
• Interférence de la matrice alimentaire : les polyphénols se lient souvent à de grosses molécules telles que les protéines et les fibres alimentaires dans la matrice alimentaire, ce qui entrave encore davantage leur libération et leur absorption dans le tractus gastro-intestinal.[2]

La nature chimique des polyphénols détermine leur instabilité inhérente. Les multiples groupes hydroxyle phénoliques contenus dans sa structure moléculaire sont non seulement la base de son activité antioxydante, mais aussi le « point faible » qui le rend très sensible à l'oxydation, à la dégradation ou à la polymérisation sous la lumière, la chaleur, l'oxygène et des environnements de pH spécifiques.[6]

Les défis posés par cette instabilité sont particulièrement importants dans la production, la transformation et le stockage des extraits de plantes.

• Brunissement oxydatif : les polyphénols sont facilement oxydés dans des conditions de polyphénol oxydase (PPO) ou non-enzymatiques, entraînant un assombrissement de la couleur du produit et la production d'odeurs, affectant sérieusement la qualité sensorielle et la valeur commerciale du produit. Ceci est particulièrement fréquent dans les produits riches en polyphénols-tels que les jus de fruits et de légumes et les boissons-à base de plantes.
• Dégradation réactive : La température et le pH sont des facteurs clés affectant la stabilité des polyphénols. Une étude suggère que lorsque la température augmente de 60 degrés à 100 degrés, le taux résiduel d'un certainpolyphénoll'extrait diminue considérablement. Dans des conditions fortement alcalines (pH=11), le taux résiduel de polyphénols descend en dessous de 20 % en peu de temps. Cela signifie que dans les étapes de traitement telles que le traitement thermique et la formulation alcaline, les ingrédients actifs des polyphénols seront grandement perdus.
• Compatibilité des formules : les polyphénols sont sujets à des réactions de chélation avec les ions métalliques (tels que le fer et le cuivre) présents dans la formule, ce qui peut non seulement provoquer des changements de couleur, mais également affecter l'activité biologique des polyphénols.

Ces problèmes de stabilité obligent les entreprises à investir dans une technologie et des coûts plus élevés dans les processus d'extraction, la conception des formulations, la sélection des matériaux d'emballage et le contrôle des conditions de stockage afin de maximiser la rétention des ingrédients efficaces et la qualité des produits de polyphénols.

Depuis longtemps, les polyphénols sont connus pour être des piégeurs de radicaux libres. Cependant, la communauté scientifique a découvert depuis longtemps que les effets des antioxydants ne sont pas linéaires, mais présentent plutôt un effet biphasique de « dépendance à la dose » et de « dépendance à l'environnement ». Dans des conditions spécifiques, ils peuvent passer du statut d’antioxydant à celui de prooxydant, produisant des effets nocifs contraires aux attentes.
Deux essais cliniques à grande échelle menés dans les années 1990 sur des fumeurs (étude ATBC et étude CARET) ont révélé de manière inattendue qu'une supplémentation en suppléments de bêta-carotène (un type de caroténoïde) non seulement ne permettait pas de prévenir le cancer du poumon, mais augmentait également de manière significative l'incidence et les taux de mortalité du cancer du poumon.[5] Les recherches suggèrent que dans des environnements à haute pression partielle d'oxygène (tels que les poumons des fumeurs) et à des doses élevées, le bêta-carotène peut présenter des effets pro-oxydatifs, exacerbant les dommages oxydatifs.

En résumé, les polyphénols constituent un trésor qui n’est pas encore pleinement exploité, mais le chemin vers ce trésor est également semé d’épines. Ce n'est qu'en dissipant le brouillard du « naturel=absolument sûr » et en examinant avec admiration ses lacunes et ses défis inhérents que l'industrie des extraits de plantes pourra progresser progressivement sur la voie scientifique et apporter une valeur durable et exceptionnelle à la cause de la santé humaine.

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Référence
[1]C. Manach, A., Scalbert et al. "Polyphénols : sources alimentaires et biodisponibilité." Le journal américain de nutrition clinique (2004). [2004-05-01]
[2]A. Scalbert, G. Williamson. "Apport alimentaire et biodisponibilité des polyphénols." Le Journal de la Nutrition (2000). [2000-08-01]
[3]Ressources et activités biologiques des polyphénols naturels. An-Na Li et al. [2014-12-22]
[4]Produits naturels et neuroprotection. Cristina Angeloni et coll. [2020]
[5]O. Heinonen, D. Albanes. "L'effet de la vitamine E et du bêta-carotène sur l'incidence du cancer du poumon et d'autres cancers chez les fumeurs masculins." Le journal de médecine de la Nouvelle-Angleterre. [1994]
[6] Stabilité au stockage et capacité de récupération du DPPH des polyphénols du pin sylvestre de Mongolie. Yu-hong ZHAO et coll.