Vitamine

Que sont les VITAMINES?

Ce sont des substances organiques, sans valeur énergétique propre, qui sont nécessaires à l'organisme et que l'homme ne peut pas synthétiser en quantité suffisante. Elles doivent donc être fournies par l'alimentation. Il existe 13 vitamines.

On trouve des vitamines dans les graisses (vitamines A, D, E, et k) et dans l'eau que contiennent les aliments (vitamines B et C).

Vitamine A : lait entier et ses dérivés, le beurre, les huiles de foie de poisson, le foie, légumes (persil, choux, épinards, laitues, carottes, tomates).

Vitamines du groupe B: graines de céréales, légumes secs, germe de blé, pain complet.

Vitamine C (acide ascorbique) : fruits et légumes crus (citrons, oranges, pamplemousses, tomates, groseilles, framboises, persil choux).

Vitamines D : jaune d’œuf, produits laitiers, foie de morue.  Les rayons ultraviolets du soleil favorisent sa synthèse par la peau.

Action des vitamines

Le rôle essentiel d'une vitamine consiste en un transfert d'une molécule vers une autre, d'un électron d'un atome (ou d'un groupe limité d'atomes) vers un autre, selon des processus que l'on peut assimiler à des phénomènes enzymatiques. On peut définir l'action globale des vitamines selon leur intérêt ou selon une classification scientifique.

Classification selon leur intérêt

1- La réduction ou même la suppression de certaines réactions spécifiques d'une chaîne métabolique, que peut entraîner l'absence ou la réduction de l'apport vitaminique.

2- L'action physiologique que possèdent les vitamines. Par exemple :

- la vitamine C et son rôle dans les phénomènes de perméabilité capillaire.

- l'acide folique et son rôle dans l'hématopoïèse.

Classification scientifique

1- Vitamines dont le rôle est de transporter les électrons, comme les vitamines B2 et B3.

2- Vitamines dont le rôle est de transporter des radicaux libres comme les vitamines B1 et B6.

Classification des vitamines

Généralement, on sépare les vitamines en deux groupes : les vitamines hydrosolubles (solubles dans l'eau) et les vitamines liposolubles (solubles dans les graisses). Les vitamines liposolubles sont absorbées avec les graisses et, comme celles-ci, sont accumulées dans l'organisme. À l'inverse, les vitamines hydrosolubles (à l'exception de la vitamine B12) ne sont pas accumulées et les apports excédentaires sont éliminés par la voie urinaire.

Besoins en vitamines

Ils sont difficiles à établir car ils varient avec l'âge, la taille, le sexe, l'activité musculaire. Ils augmentent durant la croissance, pendant les maladies et les états fébriles, et en ce qui concerne les femmes, pendant la grossesse et l'allaitement.

Besoins en vitamines moyens pour un adulte de 70 Kg (1 µg = un millionième de gramme).

Besoins en vitamines

Les vitamines et leurs actions

Vitamine A

Un déficit sévère en vitamine A peut provoquer une cécité, il se manifeste par une peau pâle et sèche. Si elle est prolongée, la carence en vitamine A peut être mortelle, tout comme une surdose : le foie de certains animaux peut en effet contenir une dose de vitamine A potentiellement toxique pour un être humain. On trouve de grandes quantités de vitamine A dans les carottes, le lait, les œufs ou les épinards. Comme elle est détruite à 40°C, la vitamine A n'est apportée que par les aliments crus.

Teneur en vitamine A

Vitamine B

La vitamine B1 (ou thiamine) est une vitamine hydrosoluble. Elle favorise la transformation des glucides en énergie et est nécessaire au bon fonctionnement du système nerveux et musculaire. La vitamine B1 est la première vitamine à avoir été isolée par Casimir Funk en 1912.

La vitamine B2 (ou riboflavine) est une vitamine hydrosoluble nécessaire à la synthèse de FAD (flavine-adénine dinucléotide) et FMN (flavine mononucléotide). La vitamine B2 joue un rôle important dans la transformation des nutriments (glucides, lipides et protéines) en énergie.

La vitamine B3 (PP) est une vitamine hydrosoluble qui regroupe deux composés : la nicotinamide et la niacine (acide nicotinique). La vitamine B3, précurseur du NAD (nicotinamide adénine dinucléotide) et du NADP (nicotinamide adénine dinucléotide phosphate), est nécessaire au métabolisme des glucides, lipides et protéines.

La vitamine B5 (ou acide pantothénique) est une vitamine hydrosoluble présente dans presque tous les aliments (en grec, Panthos signifie partout). La vitamine B5 est un précurseur du coenzyme A, nécessaire au métabolisme des glucides, lipides et protéines, et participant à la synthèse de certaines hormones.

La vitamine B6 (ou pyridoxine) est une vitamine hydrosoluble existant sous trois formes : pyridoxine, pyridoxal et pyridoxamine. La vitamine B6 participe à la tranformation du tryptophane en vitamine B3, et au métabolisme des lipides et des acides aminés (décarboxylation et transamination).

La vitamine B8 (H) ou biotine est une vitamine hydrosoluble aussi connue sous le nom de vitamine H. La biotine est un coenzyme qui participe au métabolisme des acides gras, des glucides et des acides aminés et à la synthèse des vitamines B9 et B12.

La vitamine B9 ou acide folique, folacine. Fonction: coenzyme dans le métabolisme des acides aminés et des acides nucléiques.

La vitamine B12 (ou cobalamine) est une vitamine hydrosoluble qui existe sous deux formes stables : la cyanocobalamine et l'hydroxocobalamine. La vitamine B12 est le cofacteur d'enzymes participant au métabolisme des acides nucléiques et à la synthèse de méthionine.

Vitamine C

La vitamine C est une vitamine hydrosoluble.

Elle est également appelée acide ascorbique, ascorbate de calcium ou ascorbate de sodium.

Elle intervient dans la synthèse du collagène et des globules rouges et contribue au système immunitaire. Alors que la plupart des mammifères sont capables de la synthétiser, l'homme doit la puiser dans son alimentation. On conseille en général un apport quotidien de 90 mg chez l'homme adulte et de 75 mg pour la femme. Les fumeurs ont des besoins accrus en vitamine C, car le tabagisme réduit le taux de vitamine C dans l'organisme. Une orange de taille moyenne (130 g) apporte environ 70 mg de vitamine C alors qu'un apport de moins de 10 mg par jour peut provoquer le scorbut.

La vitamine C de source alimentaire ne pose aucun problème de surconsommation, celle-ci s'éliminant dans les urines. Certains auteurs considèrent donc que les apports nutritionnels recommandés devraient être d'au moins 200 mg, ce qui correspond à environ cinq fruits frais par jour.

On la trouve principalement dans les fruits et les légumes crus : poivron rouge, brocoli, kiwi, orange, citron, pomelo, tomate. Très fragile, elle est détruite au contact de l'air, par la lumière ou la chaleur.

Les symptômes du scorbut étaient déjà connus par Aristote au XV^e siècle av. J.-C. mais ce n'est qu'au XVII^e siècle qu'on a découvert que la consommation de citrons prévenait cette maladie.

Elle a été isolée en 1928 par Albert Szent-Gyorgyi.

Teneur en vitamine C

Vitamine D

La vitamine D est une vitamine lipophile (soluble dans les graisses) synthétisée à partir d'un dérivé du cholestérol sous l'action des rayonnements UV de la lumière. Elle existe sous deux formes : D2 (ergocalciférol) ou D3 (cholécalciférol).

La vitamine D intervient dans l'absorption du calcium et du phosphore par les intestins, ainsi que dans leur réabsorption par les reins.

Teneur en vitamine D

Vitamine E

La Vitamine E ou tocophérol est une vitamine lipophile (c'est-à-dire soluble dans les lipides, mais insoluble dans l'eau), présente en grande quantité dans les huiles végétales, et possédant une activité antioxydante, en conjugaison avec la vitamine C et le glutathion.

On ne dénombre pas moins de huit formes de vitamine E (soit quatre tocophérols et quatre tocotriénols), dont la plus active est l'alpha tocophérol.

Découverte

En 1922, l'embryologiste Herbert Evans et son assistante Katherine Bishop, de l'Université de Californie à Berkeley, constatent que chez des rats soumis à un régime appauvri en lipides, les femelles peuvent tomber enceintes mais aucun fœtus ne se développe. Cependant, les grossesses arrivent à terme quand le régime est supplémenté avec des feuilles de laitue ou du germe de blé. Les deux scientifiques soupçonnent l'existence d'un composé lipophile, qu'ils nomment Facteur X, indispensable au développement du fœtus.

En 1924, indépendamment des recherches de H. Evans et K. Bishop, Bennett Sure, de l'Université de l'Arkansas, montre qu'un composé retiré d'un régime alimentaire induit la stérilité chez les rats mâles. Bennett Sure nomme ce composé Vitamine E, les lettres A, B, et C étant déjà utilisées, et la lettre D étant pressentie pour un facteur antirachitique. La vitamine E reçoit aussi le nom de tocophérol, du grec tokos : progéniture et pherein : porter.

H. Evans et Oliver Emerson réussissent à isoler la vitamine E à partir de l'huile germe de blé en 1936, et Erhard Fernholz en détermine la structure en 1938. La même année, le Prix Nobel de chimie Paul Karrer réalise la synthèse de l'alpha tocophérol racémique. Ce n'est qu'en 1968 que la vitamine E est reconnue comme un élément nutritif essentiel pour l'homme par le National Research Council des États-Unis.

La vitamine E existe sous huit formes, quatre tocophérols et quatre tocotriénols :

Les tocophérols sont constitués d'un noyau chromanol et d'une chaîne latérale saturée à 16 atomes de carbone.

Les tocotriénols diffèrent des tocophérols par la présence de trois double liaisons sur cette chaîne latérale.

La différence entre les formes alpha, bêta, gamma et delta réside dans le nombre et la position des groupements méthyles sur le noyau chromanol.

Antioxydant

L'organisme produit quotidiennement des radicaux libres, des composés très réactifs comportant un électron célibataire. Les radicaux libres endommagent de composants cellulaires aussi divers que les protéines, les lipides ou l'ADN.

Les réactions radicalaires sont d'autant plus destructrices qu'elles se propagent en chaîne : les molécules déstabilisées par un électron célibataire deviennent à leur tour des radicaux libres. Les antioxydants ont pour rôle de stopper ce processus en neutralisant les radicaux libres, pour réduire leur nocivité. Ainsi, la vitamine E a la capacité de capter et de stabiliser (par résonance) l'électron célibataire des radicaux libres.

Le tocophérol porteur d'un radical peut réagir avec un nouveau radical libre pour former une espèce neutre, ou être régénéré par la vitamine C, le glutathion ou le coenzyme Q10.

La vitamine E joue principalement son rôle d'antioxydant dans les membranes biologiques. Les mitochondries, qui sont génératrices de radicaux libres, contiennent de forts taux de vitamine E dans leur membrane lipidique, constituée d'acides gras poly insaturés et soumis au stress oxydant.

La vitamine E est souvent utilisée comme conservateur dans les aliments (E 306 à E 309) pour éviter leur rancissement par les radicaux libres.

Autres

En plus de son rôle antioxydant, la vitamine E évite l'agrégation excessive des plaquettes responsable des thromboses, a une action protectrice sur les globules rouges et prévient les maladies cardio-vasculaires d'origine athéromateuse.

La vitamine E a également un effet bénéfique sur le taux de cholestérol. Bien que les observations de Evans aient montré l'importance de la vitamine E sur la fécondité de certains animaux, aucun effet n'a été mis en évidence chez l'homme.

Apports

La vitamine E est présente dans les huiles végétales, principalement dans l'huile de germe de blé, de tournesol, de soja, d'arachide ou d'olive. On la trouve aussi en moindre quantité dans les céréales, les amandes, les légumes verts, le beurre, la margarine, les poissons gras.

Les carences en vitamine E sont rarement observées. D'une part, l'alimentation couvre largement les besoins journaliers (de l'ordre de 15 mg/jour chez l'adulte), d'autre part, cette vitamine stockée par le foie et dans les graisses est peu détruite par l'organisme.

Le tableau ci-dessous présente les aliments possédant la plus importante teneur en vitamine E. Les valeurs sont indiquées en mg de vitamine E pour 100 g d'aliment.

Vitamine K

La vitamine K est une vitamine lipophile (c'est-à-dire soluble dans les lipides, mais insoluble dans l'eau), synthétisée par les bactéries de la flore intestinale, et intervenant dans la coagulation sanguine et la fixation du calcium par les os.

On distingue deux types de vitamine K : la vitamine K1 (phylloquinone) et la vitamine K2 (ménaquinone) dont les structures et les actions sont différentes.

Découverte

Vers la fin des années 1920, un biochimiste danois, Carl Peter Henrik Dam, étudie le rôle du cholestérol en nourrissant des poulets avec une alimentation pauvre en lipides. Après plusieurs semaines de régime, il constate que ces animaux souffrent d'hémorragies, ne disparaissant pas, même après ajout de cholestérol dans leur alimentation. Il apparaît clair qu'en plus du cholestérol, une autre substance, à effet coagulant, a été retirée des aliments. Ce composé est appelé vitamine de la coagulation et reçoit la lettre K (la découverte a été publiée dans un journal allemand où la molécule était désignée comme Koagulations Vitamin).

En 1936, Dam parvient à purifier la vitamine K à partir de la luzerne, et sa synthèse chimique est réalisée en 1939 par Edward Doisy. Ces deux scientifiques se partagèrent le Prix Nobel de médecine en 1943 pour leurs travaux sur la vitamine K.

Rôles

La vitamine K1 joue un rôle indispensable dans la coagulation sanguine, elle intervient dans maturation des facteurs :

• de la voie endogène : facteurs IX et X,
• de la voie exogène : facteur VII (proconvertine),
• du tronc commun : facteur II (prothrombine).

Le foie produit ces facteurs sous une forme inactive. Leur maturation est assurée par une enzyme (la vitamine K carboxylase) dont le cofacteur est l'hydroquinone, la forme réduite de la vitamine K1. Les résidus glutamiques (Glu) des protéines sont alors carboxylés en acides gama-carboxyglutamiques (Gla) qui ont la propriété de fixer le calcium, indispensable à leur activité. De la même manière, la vitamine K2 permet la fixation du calcium (sous forme d'hydroxyapatite) sur l'ostéocalcine, une protéine constitutive des os.

Apports

La vitamine K1, qui participe à la coagulation, est apportée par l'alimentation. On la trouve en particulier dans les légumes verts (brocoli, chou, épinard, laitue) et dans l'huile de soja. Sources: légumes verts, tomates, œufs, foie.

Une grande partie des apports en vitamine K2, qui participe à l'ossification, est assurée par les bactéries de la flore intestinale. Cette vitamine est également présente dans le foie, le lait, le fromage, le yogourt et les huiles de poisson.