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La grenade punicalagines et urolithines Des bioactifs

LA GRENADE PUNICALAGINES et UROLITHINES Des bioactifs avec des effets bénéfiques sur la santé

Cette monographie souhaite présenter au lecteur l’ample gamme de propriétés bénéfiques au regard de la science que possède le fruit du grenadier, plus connu sous son nom scientifique de Punica Granatum L. Il faut mentionner la transformation de la punicalagine (l’un des ellagitanins, les composés phénoliques les plus importants de ce fruit, qui est responsable de l’activité antioxydante) en urolithines, métabolite bioactif qui a plusieurs effets positifs sur l’organisme humain. Nous détaillons ci-dessous des informations actualisées reposant sur différents articles scientifiques récents, qui appuient la véracité des propriétés bénéfiques de la grenade.

Dámaris Girona Ruiz

BTS en nutrition et diététique

Marina Cano Lamadrid

Mastère en Sciences et en Technologie de l’Alimentation

Ángel A. Carbonell Barrachina

Docteur en chimie
LA GRENADE
PUNICALAGINES et UROLITHINES
Des bioactifs avec des effets bénéfiques sur la santé
Groupe Qualité et Sécurité alimentaires – Département de Technologie alimentaire

La grenade comme aliment fonctionnel

Nous pouvons considérer aujourd’hui que la grenade est un aliment fonctionnel (AF), car il a été scientifiquement prouvé qu’en plus d’apporter des nutriments, il s’agit d’un aliment produisant un ou plusieurs effets bénéfiques sur différentes fonctions de l’organisme, en améliorant la santé et le bien-être chez l’homme.

polyphénoliques dans la grenade (Punica Granatum L)
Figure 1 : Localisation des composés polyphénoliques dans la grenade (Punica Granatum L) (Bruno, 2016)

En outre, on lui attribue un rôle préventif en réduisant les facteurs de risques de certaines maladies telles que le cancer de la prostate, le cancer du sein et l’obésité, entre autres (Guide des aliments fonctionnels, FESNAD). On peut considérer qu’il s’agit d’un AF en raison de son pouvoir antioxydant, attribuable aux composés polyphénoliques trouvés dans les différentes parties de l’arbre (écorce > fleur > feuilles > arille > graine) (Bruno, 2016). La figure 1 montre plus en détail quels sont les composés majoritaires de chacune des parties du grenadier.

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Composition chimique de la grenade

La grenade est une source riche en polyphénols, des composés d’origine naturelle qui possèdent des effets bénéfiques sur l’organisme humain en raison de leur capacité antioxydante. La punicalagine est l’ellagitanin le plus remarquable parmi les tannins hydrolysables. En outre, elle contient de l’acide ellagique et ses glycosides conjugués A, le glucoside et le rhamnoside, qui constituent les tannins hydrolysables (Figure  2) (Ismail et al., 2012). Il faut indiquer que l’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) ne permet pas de réaliser des allégations de santé sur les composés antioxydants présents dans les produits à base de grenade, car des études cliniques additionnelles sont nécessaires pour établir ce lien.

Figure 2 : Principaux composants de l’écorce et du jus de grenade

Les bienfaits des punicalagines

Depuis des années, diverses études ont été menées sur la capacité antioxydante et anti-inflammatoire que présentent les punicalagines, en les reliant à la prévention de diverses maladies telles que le cancer de la prostate, le cancer du sein et l’obésité, entre autres (Les et al., 2018) (Figure 3).

Les bienfaits des punicalagines
Figure 3: Les bienfaits des punicalagines

Des études scientifiques remarquables mettant en lumière ces propriétés bénéfiques ont été menées à la fois sur des cellules humaines et animales in vitro et in vivo.                                                              

Par exemple, une étude a été récemment menée in vitro sur les cellules du cancer du sein, où l’on a observé une réduction de la viabilité de celles-ci après un traitement avec un extrait de grenade riche en punicalagines (2,5-25 μl/mL) 48 heures après son application (Banerjee et al., 2012).

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Transformation de la punicalagine en urolithines

Les polyphénols avec une masse moléculaire élevée comme la punicalagine ne sont pas absorbés par l’estomac ou par l’intestin grêle, et ils atteignent le côlon sous une forme presque inaltérée, en provoquant ainsi une modulation de la composition du microbiote intestinal, une population de micro-organismes bénéfiques pour l’être humain.

www.gutmicrobiotaforhealth.com

Ces micro-organismes, concrètement du genre Gordonibacter et de ses espèces Gordonibacter urolithinfaciens et Gordonibacter pamelaeae sont capables de transformer la punicalagine et l’acide ellagique de la grenade en urolithines. (González-Sarrías et al., 2017).

Le processus commence par l’ingestion de la punicalagine sous forme de jus de grenade concentré et/ou d’extraits issus de l’écorce (Phase I). Une fois le produit ingéré et en présence de l’acide chlorhydrique dans l’estomac et des différents micro-organismes présents dans l’intestin, la punicalagine est transformée en acide ellagique (Figure 4) (Phase II).

Formation des urolithines
Figure 4 : Formation des urolithines

Par la suite, plusieurs réactions chimiques se produisent par la voie catabolique de la dégradation de l’acide ellagique (présent de façon naturelle dans la grenade et ses produits dérivés, et comme produit de la digestion de la punicalagine comme nous l’avons mentionné ci-dessus) qui donnent lieu à différents intermédiaires cataboliques jusqu’à obtenir des métabolites bioactifs qui exercent l’effet antioxydant, les urolithines (Espín et al., 2013 ; García-Villalba et al., 2017) (Phase III).

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Après la réalisation d’une étude in vivo avec des personnes, il est apparu que toutes sont capables de produire des urolithines après l’ingestion d’ellagitanins (punicalagines) et d’acide ellagique, quelle que soit la quantité ingérée. En conclusion, les sujets ont été classés en trois phénotypes différents selon leur capacité à les produire indépendamment de leur âge, de leur sexe, de leur IMC et de leur état de santé (Figure 5).

La différence réside dans l’état du microbiote intestinal, car il existe une grande variabilité entre les individus ayant un microbiote intestinal sain et ceux dont le microbiote est déséquilibré. Par conséquent, en fonction du phénotype, les effets sur la santé seront différents et pourront jouer ou non un rôle bénéfique.

Parmi les 3 métabolites qui peuvent être déterminés par le microbiote intra-intestinal (Figure 5), l’urolithine A a été la plus détectée dans le sang et l’urine, même 4 jours après la consommation d’extraits de grenade en gélules en une seule prise (1,8 g/dose) (Tomas-Barberan et al., 2014).

Formation d’urolithines selon les phénotypes
Figuere 5: Formation d’urolithines selon les phénotypes

Les bienfaits des urolithines

Il existe plusieurs bienfaits des urolithines sur l’organisme humain, en particulier de l’urolithine A. Ces avantages sont liés à la capacité antioxydante contenue dans la grenade.

Diabète

Récemment, une étude in vivo a observé un lien entre l’urolithine A et sa capacité à inhiber les enzymes liées au métabolisme des glucides comme la lipase et la α-glucosidase (α-GLU), en réussissant à les inactiver avec une concentration de 0,032 mg d’urolithine A/mL et de 0,015 mg d’urolithine A/mL respectivement. En conséquence, on a conclu à sa contribution à la diminution de l’absorption du glucose dans le tube digestif, ce qui a entraîné une réduction du diabète et une prévention de l’obésité (Les et al., 2018).

Cancer

Il est bien connu que le cancer de la prostate est l’un des cancers les plus répandus chez les hommes dans le monde entier. Récemment, différents tests scientifiques ont été effectués pour voir si l’utilisation de l’urolithine réduisait l’activité proliférative de ce type de cellules cancéreuses. Dans une de ces études in vitro avec deux types de cellules cancéreuses de la prostate (LNCaP et DU-145), il a été observé que plus la concentration d’urolithine A est élevée (32,26 μM, 35,7 μM et 45,5 μM), plus l’inhibition de la prolifération de ce type de cellules est importante (Stanisławska, et al., 2018).

Maladies métaboliques et cardiovasculaires

Le cholestérol HDL est inversement lié à l’incidence de l’athérosclérose. Il a été démontré que les polyphénols (y compris les ellagitanins), exercent des propriétés antiathérogènes. L’urolithine B est formée à partir de ces composés par le microbiote intestinal et les urolithines peuvent être impliquées dans les effets bénéfiques contre les maladies cardiovasculaires in vitro. Récemment, une étude a examiné l’influence de l’urolithine B sur plusieurs paramètres impliqués dans le dépôt de la plaque lipidique et le transport inverse du cholestérol. La conclusion a été que l’urolithine B diminue le dépôt de plaque lipidique, et que l’urolithine B et le sulfate d’urolithine B induisent un transport inverse du cholestérol en influençant l’expression des protéines clés dans cette voie. L’urolithine B représente la base du développement de nouveaux médicaments pour la prévention et le traitement de l’athérosclérose chez l’homme (Zhao et al., 2019).

La grenade dans la prévention de différentes maladies
Figuere 6: La grenade dans la prévention de différentes maladies

Il convient de noter que ces propriétés bénéfiques sont corrélées avec les phénotypes mentionnés ci-dessus et qu’elles peuvent être attribuées aux individus sains dont le microbiote intestinal est capable de produire des urolithines, en particulier de type A.

En revanche, ceux qui ne peuvent pas en produire n’obtiendront pas les avantages de ce composant bioactif.

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Produits ayant une teneur optimale en punicalagine

Afin de favoriser le développement des urolithines dans notre corps, nous devons commencer par consommer des produits ayant une teneur optimale en polyphénols (punicalagine et acide ellagique). Bien que des recherches cliniques supplémentaires soient nécessaires et que cela dépende du type de phénotype du consommateur, on peut dire qu’un apport adéquat de punicalagine serait d’environ 200 mg par jour.

Comme indiqué dans les points précédents, la majorité de ces composés se trouvent dans l’écorce ; leur teneur est beaucoup plus faible dans le jus de grenade provenant des arilles. Il faudrait en consommer environ 460 ml par jour pour obtenir la dose indiquée de punicalagine. D’autre part, concernant l’utilisation d’infusions de l’écorce comme le « thé à la grenade », nous souhaitons indiquer qu’après le traitement thermique effectué lors de la préparation du thé, les composés mentionnés sont dégradés, ce qui réduit leur teneur.

Depuis 2007, le Groupe Qualité et Sécurité alimentaires du Département de Technologie alimentaire et agricole de l’université Miguel Hernández a effectué de nombreuses analyses sur des produits à base de grenade tels que les jus, des extraits, les concentrés et les compléments alimentaires, tous commercialisés en Espagne et en Europe.

Dans la plupart des cas, leur teneur et les doses recommandées ne fournissent pas une quantité suffisante ou adéquate de punicalagines pour être considérées comme des aliments fonctionnels (Cano-Lamadrid et al., 2017 ; Cano-Lamadrid et al., 2019). Mais comme toujours, il y a des exceptions et parmi les différents produits et marques, l’un d’entre eux se distingue par son contenu en punicalagine. Il s’agit de la poudre d’extrait de grenade que Granatum Plus utilise pour fabriquer ses capsules de grenade « Punicalagina Plus » et son jus de grenade concentré « Punicalagina 200 ». La punicalagine mesurée par gramme d’extrait est de 308 milligrammes, cette mesure étant l’une des plus élevées trouvées.

Comme recommandation finale et compte tenu du fait que davantage d’études cliniques sont nécessaires et que l’Agence européenne de sécurité des aliments devrait autoriser les allégations de santé mentionnées tout au long de ce document, l’étiquette des produits devrait toujours être lue afin de connaître l’origine, la liste des ingrédients et leur composition nutritionnelle, y compris la composition de certains composés bioactifs tels que la punicalagine dans le cas des compléments alimentaires.

Journal numérique sur la grenade en différentes langues

Comme nous l’avons observé tout au long de ce résumé informatif, les études sur la grenade, en particulier sur la punicalagine en tant que précurseur des urolithines et donc sur ses propriétés pour la santé, se multiplient dans le monde entier. Il existe un blog dans lequel un grand nombre de publications intéressantes, tirées de revues d’une grande rigueur scientifique, sont compilées et mises à jour :

https://www.zumodegranada.com

Sur ce site et grâce à l’université Miguel Hernández d’Elche nous collectons et traduisons les nouveaux articles qui paraissent chaque semaine sur Internet et les publions dans les différentes langues.

Ce blog publie des informations compréhensibles et claires pour le consommateur ainsi que d’autres articles plus techniques, en joignant des liens vers ces études afin que les experts puissent obtenir plus d’informations de ces études et faire leurs évaluations.

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Vous trouverez ci-dessous un certain nombre de publications récentes sur la punicalagine et les urolithines de la grenade, qui complètent ce qui a été expliqué dans le livre :

Titre : A Novel Candidate for Prevention  and  Treatment  of  Atheroscle- rosis: Urolithin B Decreases Lipid Plaque Deposition in apoE−/− Mice and Increases Early Stages of Reverse Cholesterol Transport in oxLDL Treated Macrophages Cells.

Publié dans : Molecular Nutrition  Food  Research

Date  : 2019

Un nouveau candidat pour la prévention et le traitement de l’athérosclérose : l’urolithine B diminue le dépôt de plaques lipidiques chez les souris apoE et augmente les étapes précoces du transport du cholestérol dans les cellules des macrophages traités par le LDL.

Le cholestérol HDL est inversement lié à l’incidence de l’athérosclérose. Il a été démontré que les polyphénols, y compris les ellagitanins, ont des propriétés anti-athérogènes. L’urolithine B est formée à partir de ces composés par le microbiote intestinal et les urolithines peuvent être impliquées dans les effets bénéfiques contre les maladies cardiovasculaires in vitro. Récemment, une étude a examiné l’influence de l’urolithine B sur plusieurs paramètres impliqués dans le dépôt de la plaque lipidique et le transport inverse du cholestérol. La conclusion a été que l’urolithine B diminue le dépôt de plaque lipidique, et que l’urolithine B et le sulfate d’urolithine B induisent un transport inverse du cholestérol en influençant l’expression des protéines clés dans cette voie. L’urolithine B représente la base du développement de nouveaux médicaments pour la prévention et le traitement de l’athérosclérose chez l’homme.

Titre : Pomegranate polyphenols and urolithin A inhibit α-glucosidase, dipeptidyl  peptidase-4,  lipase,  triglyceride  accumulation   and   adipoge- nesis related genes in 3T3-L1 adipocyte-like cells.

Publié dans : Journal of Ethnopharmacology

Date : 2018

Les polyphénols de la grenade et l’urolithine A inhibent l’α-glucosidase, la dipeptidyl peptidase-4, la lipase, l’accumulation de triglycérides et les gènes liés à l’adipogenèse dans les cellules similaires aux adipocytes 3T3- L1.

Les polyphénols de la grenade et l’urolithine A sont des composés à fort pouvoir antioxydant et ils peuvent avoir des effets positifs chez les personnes qui les ingèrent et qui peuvent les transformer en urolithines.     Cet article traite de ces composants et de leurs effets sur la prévention du diabète et de l’obésité. Les polyphénols et les urolithines sont tous deux capables d’inhiber les enzymes impliquées dans l’absorption du glucose au niveau gastrique et des triglycérides, ce qui permet de prévenir les maladies associées à des troubles métaboliques.

Titre : The effects of  urolithins  on  the  response  of  prostate  cancer  cells to non-steroidal  antiandrogen  bicatulamide

Publié dans :  Phytomedicine.

Date : 2018

Les effets des urolithines sur la réponse des cellules cancéreuses de la prostate au bicalutamide, un anti-androgène non stéroïdien.

Les urolithines sont des composés bioactifs qui sont synthétisés par le microbiote intestinal et qui ont un caractère biologique anticancérigène. Cet essai scientifique a démontré que les urolithines, en particulier les urolithines A et B, sont capables d’inhiber la croissance des cellules cancéreuses de la prostate in vitro, en utilisant deux cellules spécifiques de CP.

Titre : Cytotoxicity  of  pomegranate  polyphenolics  in  breast  cancer  cells  in vitro and vivo: potential role of miRNA-27a and miRNA-155 in cell survival and inflammation.

Publié dans : Medline

Date : 2012.

Cytotoxicité des polyphénols de la grenade dans les cellules de cancer du sein in vitro et in vivo : rôle potentiel des miRNA-27a et miRNA-155 dans la survie des cellules et l’inflammation cellulaire.

La présente étude porte sur le rôle anti-inflammatoire et cytotoxique des extraits de grenade, afin de voir si cela entraîne une inhibition de la croissance, in vivo et in vitro, des cellules cancéreuses du sein et des cellules mammaires normales, en démontrant qu’il se produit bien un tel effet dans les premières, mais pas dans les secondes, en plus de l’expression d’un répresseur transcriptionnel, le ZBTB10.

Titre : Biological Significance of Urolithins, the Gut Microbial Ellagic Acid-Derived Metabolites: The Evidence So Far.

Publié dans : Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine.

Date : 2013

Importance biologique des urolithines et des métabolites dérivés de l’acide ellagique à partir du microbiote gastro-intestinal.

Les bienfaits pour la santé attribués à la grenade ont été associés à sa teneur élevée en polyphénols, en particulier en ellagitanins. Cependant, la biodisponibilité de ces composés est très faible. Ces molécules subissent de fortes modifications métaboliques de la part du microbiote intestinal pour produire des urolithines qui sont beaucoup mieux absorbées. Les urolithines circulent dans le plasma sous la forme de conjugués du glucuronide et du sulfate à des concentrations comprises entre 0,2 et 20 μM. Il est donc concevable que les effets sur la santé des produits contenant des ellagitanins puissent être associés à ces urolithines produites par l’intestin, l’évaluation des effets biologiques de ces métabolites est donc essentielle. Des recherches récentes, principalement basées sur des preuves in vitro, ont montré des preuves préliminaires d’effets anti-inflammatoires, anticancéreux, anti-glycémiques, antioxydants et antimicrobiens des urolithines, ce qui prouve leur contribution possible en matière d’effet sur la santé chez les aliments riches en grenade et en ellagitanins. Le nombre d’études in vivo est encore limité, mais ces dernières montrent les effets préventifs des urolithines sur l’intestin et sur l’inflammation systémique, ce qui encourage la poursuite des recherches. Des études in vivo et mécaniques sont nécessaires pour clarifier les effets de ces métabolites sur la santé. Il faut veiller à concevoir ces études mécaniques pour utiliser des métabolites physiologiquement pertinents (urolithines dans les modèles intestinaux et leurs dérivés conjugués dans les modèles systémiques) à des concentrations pouvant être atteintes in vivo.

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Titre : Urolithin A Is a Dietary Microbiota-Derived  Human  Aryl  Hydro- carbon Receptor Antagonist

Publié dans : Metabolites.

Date : 2018

L’urolithine A est un antagoniste des hydrocarbures du microbiote alimentaire

Les urolithines (par exemple, UroA et B) sont des métabolites dérivés du microbiote intestinal de l’acide polyphénolique naturel. Les urolithines sont associées à un certain nombre de bienfaits pour la santé, notamment la réduction de la signalisation inflammatoire, les effets anticancéreux et la suppression de l’accumulation de lipides. Les mécanismes moléculaires qui sous-tendent les effets bénéfiques des urolithines restent flous. Notre hypothèse est que certains des bienfaits des urolithines pour la santé humaine bénéficient de la médiation du récepteur des hydrocarbures d’aryle (AhR). À l’aide d’un système de notification cellulaire, nous avons testé les urolithines pour déterminer leur capacité à moduler l’activité des AhR. Ici, nous identifions l’UroA comme le premier antagoniste des AhR sélectif humain dérivé du régime alimentaire et produit par le microbiote intestinal par le biais d’un métabolisme à plusieurs étapes. De plus, l’activité anti-inflammatoire de l’UroA, déjà indiquée, peut bénéficier de la médiation, au moins en partie, des AhR.

Titre : Improvements  in  Metabolic  Health  with  Consumption  of  Ellagic Acid and Subsequent Conversion  into  Urolithins:  Evidence  and  Mechanisms.

Publié dans : Advances in Nutrition

Date : 2016

Amélioration de la santé métabolique via la consommation d’acide ellagique en raison de sa conversion en urolithines : preuves et mécanismes

L’acide ellagique a fait l’objet de nombreuses recherches en raison de son action contre la prolifération dans certains cancers, ainsi que de ses effets anti-inflammatoires. Actuellement, les preuves scientifiques suggèrent que l’ingestion de l’acide ellagique présent dans la grenade et d’autres aliments est efficace pour atténuer l’obésité et améliorer les complications métaboliques causées par l’obésité, telles que l’insulinorésistance, le diabète de type 2, la stéatose hépatique non alcoolique et l’athérosclérose. Dans cette revue, nous résumons comment cette ingestion régule le métabolisme des lipides in vitro et in vivo, et nous décrivons les mécanismes d’action potentiels dans les complications métaboliques liées à l’obésité. Nous avons également examiné ce qu’est un effecteur épigénétique, ainsi qu’un modulateur du microbiote intestinal, ce qui suggère que cela pourrait exercer un spectre plus large de bienfait pour la santé que ce qui a été démontré jusqu’à présent. Cette étude vise donc à suggérer les avantages métaboliques possibles de la consommation de fruits et de fruits secs contenant de l’acide ellagique contre les maladies associées à l’obésité.

Bibliographie