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Les Flavonoïdes

Écrit par Gérard Piquemal.

Depuis la nuit des temps, les abeilles utilisent des flavonoïdes pour assainir leur ruche. On retrouve en effet de la quercétine et de la galangine, dans la propolis. Ces substances sont enzymatiquement fabriquées à partir des sécrétions de bourgeons de nombreux arbres comme le bouleau, l'aulne, l'épicéa, le sapin, le saule ou l'orme qui en sont riches.

Ce sont les travaux sur le scorbut du hongrois Szent-Gyögyi en 1936 et 37, qui révèlent la présence de flavonoïdes dans le zeste d'un citron. Avant lui, E. Chevreul [ 8 ] isola en 1814, la première substance flavonoïde obtenue à l'état pur: Le «morin».

C'est la couche externe des écorces d'oranges, le flavedo, qui a prêté son nom aux micronutriments protecteurs que sont les flavonoïdes.
Ce terme rassemble une très large gamme de composés naturels appartenant à la famille des polyphénols. Leur fonction principale semble être la coloration des plantes (thé, raisin, baies, agrumes). Ce sont les pigments les plus importants pour la coloration des fleurs. Beaucoup de plantes, tant alimentaires, qu'adaptogènes ou médicinales en sont riches.

De nos jours, les propriétés des flavonoïdes sont largement étudiées par domaine médical, où on leur reconnaît des activités anti-virales, anti-radicalaires, anti-allergiques, anti-tumorales, mais aussi anti-inflammatoires et anti-cancéreuses.
On en dénombre aujourd'hui près de 5000, tous issus du règne végétal.

Structure chimique,

Les flavonoïdes possèdent un squelette de base à quinze atomes de carbone, constitué de deux noyaux aromatiques et d'un noyau central pyranique, pourvus d'au moins une fonction hydroxyle. Selon, entre autres, le degré d'oxydation du noyau pyranique, on classe les flavonoïdes sur base du nombre, de la position et de la nature des substituants (groupements hydroxyles -OH et methoxyles OCH3 principalement), sur la base des deux cycles aromatiques A et B et sur celle de la chaîne de carbone intermédiaire:[ 1 ]

Ils ont donc en commun une même structure, dont les multiples substitutions permettent de les diviser en plusieurs classes. Cependant, la répartition des différentes molécules ne semble pas faire l'unanimité de la littérature.

Quelques classements proposés:

  • les anthocyanes, les leuco-anthocyanes , les flavonols, les flavanones et flavones, les isoflavonoïdes et les les tanins condensés [ ]

  • Flavanols et flavonols, anthocyanes, flavones, flavanones et chalcones.

  • Flavones, Flavanones, Flavonols, Flavanonol, Isoflavones, Flavan 3 ols, Sels de Flavylium [ ]

  • Flavones et flavonols, Flavanones et dihydroflavonols, biflavonoïdes, Chalcones et aurones, hétérosides flavonoïdiques, C-hétérosides [ ]

Solubilité et extraction

Tous les flavonoïdes n'ont pas les mêmes propriétés de solubilité. Dans son livre «Pharmacognosie, phytochimie, plantes médicinales», Bruneton, note que certains flavonoïdes sont solubles dans l'eau et l'alcool alors que d'autres ont des propriétés hydrosolubles extrêmement faibles. Il note également que les flavonoïdes lipophiles des feuilles sont directement extraits par des solvants comme le dichlorométhane. Les Hétérosides sont extraits le plus souvent à chaud avec de l'acétone ou des alcools comme l'éthanol ou le méthanol.

Propriétés botaniques

Sur le plan cellulaire, les flavonoïdes sont synthétisés dans les chloroplastes, puis migrent et se dissolvent dans les vacuoles. Ils interviennent comme constituants des chromoplastes.[]

La plante fabrique des flavonoïdes pour se protéger de l'oxydation et c'est le rayonnement solaire qui stimule cette réaction. Plus l'ensoleillement augmente, plus les teneurs en flavonoïdes augmentent. Surtout dans les parties les plus exposées. Les études du norvégien Gunnar Bengtsson du Norwegian Food Research Institute ont démontré, lors d'une étude sur le brocoli, que la teneur en flavonoïdes est significativement plus élevée dans les bouquets que dans les tiges.

Le rôle principal de ces pigments protecteurs est la protection des plantes aux agressions du rayonnement UV. Ils servent également à attirer l'attention des insectes pollinisateurs, ou au contraire à dessiner des formes pour éloigner les prédateurs, certains flavonoïdes sont mêmes toxiques pour les insectes. Leur combinaison avec les caroténoïdes permet l'apparition des multitudes couleurs caractéristiques des fleurs. Notons que certains flavonoïdes présents dans les feuilles peuvent prendre une ascendance sur les pigments chlorophylles (couleur verte). La coloration vive des feuilles d'automne est due aux carotènes ainsi qu'à la transformation de grandes quantités de flavonols incolores en anthocyanes lors de la dégradation de la chlorophylle. C'est par un subtil jeu de pigmentation et pour notre plus grand plaisir que les feuilles semblent se transformer en fleurs. Ces pigments, non azotés, ont également un rôle dans le contrôle de la croissance et du développement des plantes.

Facteurs influençant la coloration

  • L'acidité (pH): Le pH varie dans les vacuoles de 2,5 à 7,5.La cyanidine (anthocyane), prendra une coloration rouge en milieu acide, violette en milieu neutre et bleue en milieu basique.
  • Le degré d'hydroxylation du cycle B:L'effetde "bleuissement" va croissant au fur et à mesure de l'oxydation.

Distribution des flavonoïdes

Omniprésents dans les végétaux supérieurs, ces composés phénoliques d'origine strictement végétale, se retrouvent le plus souvent sous la forme d'hétérosides (glucosides). Si on a pu isoler de la cyrtominétine dans les fougères [ ], ils sont totalement absents des micro-organismes comme les champignons et les lichens.

Les flavonoïdes sont largement représentés dans les agrumes qui appartiennent à la classe des aurantiacées mais également dans les rutacées (rues, tomate, sarrasin...), les oléacées (cyprès, frêne), les conifères (Épicéa, sapin), les ginkgoacées (ginkgo biloba), les théacées (théiers et les camélias) et le vitacées (raisins) ainsi que dans les fines herbes. C'est par contre à des concentration variables, que les substances utilisées comme principes actifs (diosmine, rutine, hespéridine, etc), sont présents dans ces familles de végétaux .

Certaines classes de flavonoïdes sont présentes exclusivement dans certains végétaux. On retrouvera, par exemple, les isoflavones dans le soja, les flavanones dans les agrumes. Les anthocyanes et les flavonols ont eux une large distribution dans les fruits et les légumes. On retrouvera des anthocyanes dans les fruits rouges et des flavonols seront présents en grandes quantités dans les choux, les brocolis et les oignons. Ces derniers, ont la particularité de se polymériser en composés qu'on appelle des tannins et qui sont présent dans le vin et le thé.
On retrouve rarement les flavonoïdes sous forme libre. Le plus souvent, ils sont liés à un ou plusieurs sucres. Si ce sucre est un glucose, on parlera de glucosides de flavonoïdes, et si se sont des sucres autres qu'un glucose, on sera alors en présence de glycosides de flavonoides [ ]

Quelques plantes riches en flavonoïdes

Les aliments les plus riches en flavonoïdes sont : Le raisin, le thé, le cacao l'oignon et la pomme. Les principaux flavonoïdes retrouvés dans le thé sont: La Rubigines,la Flavine et la Catéchine, dont les propriétés antioxydantes sont 20 fois supérieures à celles de la vitamine C. L'artichaut est le seul dépositaire d'un groupe appelé Silymarine. Le soya est riche en isoflavones (génistéine et daidzéine).

Les nombreuses recherches faites sur le raisin ont révélé quatre flavonols, majoritairement présents: Le kaempférol, la quercétine, la myricétine et l'isorhamnéthine. Les dérivés de la quercétine sont toujours prédominants, alors que la myricétine semblent être spécifiques aux variétés de raisins rouges []. On leur attribue des vertus bénéfiques dans le traitement des maladies cardio-vasculaires et dans la prévention et le traitement des cancers [ - - ]. Ils ont également des activités anti-tumorales et chimiopréventives [ ].

On en retrouve également de fortes concentrations dans l'ortie, les agrumes, le poireau, l'hamamélis (kaempférol, quercétine), le céleri (apioside), l'érable [ ] et réjouissons-nous, dans le Chocolat ! riche en catéchine.

Répartition

S'ils sont présents dans toutes les parties des végétaux supérieurs: (racines, bois, tiges, feuilles, fleurs, pollen, fruits, graines) ; on les retrouve surtout dans les organes jeunes et les parties aériennes des végétaux (brocolis, choux, épinards, haricots, salades,) Ils sont particulièrement abondants dans les secrétions résineuses qui protègent les bourgeons des plantes et pratiquement absents des tubercules, sauf dans le cas de l'oignon. Les citroflavonoïdes, propres aux agrumes sont contenus dans la peau et absents de la partie blanche appelée albedo.

Le mode de culture semble influencer la distribution des flavonoïdes dans la plante. Ainsi, un groupe de chercheurs a démontré, dans le cas de l'Achillea millefolium, que la distribution des flavonoïdes varie dans les organes selon les conditions culturales. Dans le cas de plantes cultivées sous conditions hydroponiques, la presque totalité des flavonoïdes se trouvait dans les racines alors que chez les plantes cultivées en champs, une bonne proportion de flavonoïdes était conservée dans les feuilles [ ].

Certains flavonoïdes sont plus spécifiques de certains tissus. Les anthocyanes seront plutôt localisées dans les parties externes des fruits, des fleurs et des feuilles alors que l'on retrouvera plus fréquemment les chalcones dans les pétales des fleurs.

Aspect therapeutique

La plupart de ces flavonoïdes sont de puissants antioxydants offrants toute une batterie de fonctions biochimiques particulièrement intéressantes pour notre santé. Ils jouent un rôle important dans la fonction immunitaire, l'expression génique, la circulation sanguine dans les capillaires et le cerveau, la fonction hépatique, l'activité enzymatique, l'agrégation des plaquettes et le métabolisme du collagène, des phospholipides, du cholestérol et de l'histamine. Pas étonnant que les scientifiques leurs consacrent de nombreux travaux! []

Flavonoïde& santé

Historique

Il semble que les premières recherches aient porté sur les effets protecteurs des flavonoïdes. Protection contre le rayonnement UV, les virus et bactéries pathogènes, qui infectent les plantes. Pendant longtemps, ils ont été considérés comme des facteurs antinutritionnels, puisque certains travaux avaient démontré qu'ils limitaient l'appétence et la digestibilité des herbivores qui consommaient des plantes riches en flavonoïdes [ ]. Depuis la reconnaissance de leurs propriétés antioxydantes et de leurs effets bénéfiques sur la santé, c'est un tout autre regard qu'on leur porte.

Action anti-oxydante

Puissants antioxydants, les flavonoïdes ont la capacité de piéger les radicaux libres (hydroxy, anion superoxyde et des radicaux peroxy lipidiques ), générés par notre organisme en réponse aux agressions de notre environnement (cigarette, polluants, infections, etc.) et qui favorisent le vieillissement cellulaire . Ces composés renforcent nos défenses naturelles en protégeant les constituants tissulaires. Les études in vivo du Dr Blumberg suggèrent que les flavonoïdes interrompent le passage du stress oxydatif et interceptent le "message" de l'apoptose (mort cellulaire programmée).

Le quatuor vital anti-âge

Il est composé de trois vitamines:

Vitamine C - Vitamine E, Vitamine A ou bêta-carotène et des flavonoïdes

Effets sur la santé des flavonoïdes

L'une des premières propriétés reconnue aux flavonoïdes est d'être «veino-actif», c'est-à-dire ayant la capacité de diminuer la perméabilité des capillaires sanguins et derenforcer leur résistance. Le Chrysanthellum americanum, contient des flavonoïdes qui améliorent la microcirculation au niveau des mains et des pieds et auraient également une incidence favorable dans les cas de couperose.

Leur consommation se traduit par une augmentation transitoire de la capacité antioxydante du plasma dans les heures qui suivent le repas. Parvenus au niveau des artères, ils préviennent l'oxydation des lipoprotéines de faible densité (Low Density Lipoproteins ou LDL), qui sont des facteurs clé du processus physiopathologique de l'athérosclérose (épaississement des artères qui contribuant à réduire le flux sanguin et conduisant à l'asphyxie des tissus irrigués). En inhibant l'oxydation des LDLs, ils limitent leur incrustation dans les parois des artères qui contribue à l'épaississement des parois et à réduire le flux de sang qui parvient au niveau des tissus.

Ils sont actifs contre de nombreux cancers (colon, estomac, foie, sein, prostate, poumon, peau, vessie, etc.) à tous les stades de la cancérogenèse.

Protection vasculaire

Une étude menée aux Pays-Bas (l'étude Zutphen) a mis en évidence, le fait que les personnes chez qui l'on a donné une dose importante de flavonoïdes sont moins exposées aux maladies cardiaques que les autres [ ]. Ainsi, grâce à l'effet synergétique des flavonoïdes, de nombreuses plantes remarquables sont maintenant classées dans la catégorie des protecteurs vasculaires : ginkgo, hamamélis, cyprès, noisetier, petit houx, marron d'Inde, sarrasin.

Certains flavonoïdes de l'orange ont fait preuve d'activités vasodilatatrices, qui pourraient être mises à profit au cours de processus ischémiques. La puerarine, extraite du Radix pueriae, une herbe traditionnelle chinoise, est employée depuis des décennies en Orient, dans le traitement de l'hypertension artérielle et de l'angine de poitrine.

Flavonoïdes et ménopause

On leur reconnaît aussi de effets protecteurs contre les maladies hormono-dépendantes. En effet, les isoflavones du soya interagissent de manière spécifique avec les récepteurs des oestrogènes et inhibent les bouffées de chaleur chez la femme ménopausée. Pour cela, ils sont maintenant considérés comme phyto-oestrogènes. La quercétine de l'oignon et le kaempferol de la chicorée, possèdent également des propriétés pseudo-oestrogéniques qui inhibent la perte osseuse chez la rate ovariectomisée. De nouvelles études restent cependant nécessaires pour valider ces effets sur l'être humain.

Un espoir pour le Cancer

Les flavonoïdes ont pour effet d'inhiber l'activité d'une enzyme, la topoisoméraseII, qui joue un rôle essentiel dans l'apparition du cancer, notamment la maladie de Hodgkin. Les flavonoïdes, ont largement montré leurs effets protecteurs contre plusieurs cancers, dont la prostate, le côlon et le poumon.

Anti-inflammatoire et diabète

Des recherches récentes nous démontrent que les flavonoïdes, notamment les flavanols du cacao, peuvent aussi prévenir la douleur musculaire, en accélérant la réparation des tissus au niveau moléculaire.Spécifiquement, ils éliminent la synthèse de l'oxyde nitrique, déclencheur chimique de l'inflammation. On a également démontré que d'autres flavonoïdes inhibaient la sécrétion des mastocytes impliqués dans les phénomènes inflammatoires.

C'est également de même processus de synthèse de l'oxyde nitrique qui renverserait la dysfonction endothéliale responsable des pathologies diabétiques. Des polyphénols issus du thé et de la cannelle potentialiseraient l'action de l'insuline dans les cellules.

Anti-infectieux

Outre leurs propriétés anti-inflammatoires et anti-obstructives, les flavonoïdes accélèrent le processus de destruction des agents pathogènes en améliorant la capacité des macrophages à les neutraliser. La transformation des macrophages en antigène est donc plus rapide et les lymphocytes-T peuvent intervenir avec plus d'efficacité.

Élixir de Jouvence

Des composés extraits des myrtilles ou des épinards amélioreraient la signalisation des messages nerveux, un phénomène intéressant pour le grand âge.

Bronzage végétal

Une étude préliminaire sur l'utilisation d'extraits de plantes comme filtres UV a démontrés que l'incorporation de flavonoïdes à une solution à 2 % de filtre solaire synthétique, augmente sensiblement l'indice de protection de celui-ci.

Utilisation des flavonoides

Métabolisation

Les formes libres (rares) et glucosylées des flavonoides peuvent être directement absorbés au niveau de l'intestin grêle, alors que les formes glycosylées elles, doivent d'abord être hydrolysées au niveau du côlon, par la flore intestinale ; avant de pouvoir être absorbés. Dans le sang, les flavonoïdes ne sont pas présents sous leur forme native. Ilssont transformés par des enzymes de conjugaison.
En fait, la biodisponibilité des flavonoïdes est très variable, selon les composés considérés. Pour assurer un effet biologique, il est donc nécessaire d'avoir une alimentation riche et variée en produits végétaux afin d'optimiser l'apport en flavonoïdes aussi bien sur le plan qualitatif et quantitatif.

Utilisations dérivées

Leurs effets antioxydants sont utilisés par l'industrie alimentaire, pour la conservation des huiles comestibles ainsi qu'en cosmétologie dans les shampoings colorants. Leurs propriétés antiulcéreuses sont exploitées elles, pour certaines préparations de plantes médicinales.

Un puissant édulcorant

Un puissant édulcorant, la «néohespéridine dihydrochalcone» (=E959) est utilisée en alimentation pour les boissons non alcolisées. Cet édulcorant est synthétisé à partir d'un flavonoïdesparticulier:la «néohespéridoside» (molécule naturelle amère).

Un engrais miracle

Le généticien Don Smith a associé un cocktail de bactéries fixatrices d'azote (les inoculums) et de flavonoïdes. Le résultat a été concluent: La symbiose entre les bactéries et les racines s'est faite plus rapidement, la fixation de l'azote a commencé plus tôt en saison, la croissance de la plante s'est accélérée et, en bout de piste, la récolte a augmenté d'au moins 10% .

Conclusion

Les qualités «veino-actives» initialement reconnues à la Vitamine C, en association avec les flavonoïdes (facteur «P») sont même contestées par la FDA (Food & Drud Administration) et par les traités classiques de pharmacologie. Il semblerait malgré tout que les instances européennes soient plus ouvertes aux propriétés veinotropiques des flavonoïdes.
En dépit du très grand nombre de travaux publiés sur leurs propriétés pharmacologiques, les activités décrites in vitro [a] ne sont que très rarement corrélées in vivo [b] et, en dehors de quelques cas particuliers, on ne dispose pas d'études pertinentes de leurs utilité en clinique humaine. Alors les flavonoïdes sont ils les futures «Stars» de la santé humaine ou de simples miroirs aux alouettes? En attendant, le chocolat continuera a satisfaire notre gourmandise !

[a] In vitro : Travaux effectués dans un milieu artificiel, comme dans une éprouvette

[b] In vivo : Travaux effectués sur ou dans un organisme vivant.

Texte relatif : la coloration des feuilles

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