Facteur de conversion nitrate-nitrite

Van den Brand, A.D., Beukeers, M., Niekerk, M., van Donkersgoed, G., van der Aa, M., van de Ven, B., Bulder, A., van der Voet, H. and Sprong, C.R. (2020) Food Additives and Contaminants. Part A. doi.org/10.1080/19440049.2019.1707294

(voir l'abstract et le texte entier ici)


Qu’ils proviennent de la nourriture solide ou de l’eau de boisson, les ions nitrate NO3- et nitrite NO2- d’origine alimentaire sont absorbés dans le tractus gastro-intestinal. Une fois absorbés, les ions nitrate NO3- sont activement excrétés par les glandes salivaires. Présents dans la salive, ils sont alors en partie réduits par la flore bactérienne intrabuccale en ions nitrite NO2-.


En raison d’un double grief méthémoglobinémique et carcinologique, les ions nitrate NO3- et nitrite NO2- ont fait l’objet de limitations réglementaires. Ainsi, en Europe, l’Autorité européenne de Sécurité des aliments [ou European Food and Safety Authority (EFSA)] a fixé:

- la Dose Journalière Admissible [DJA] pour les nitrates NO3- à 3.7 mg NO3- kg-1 de poids corporel,

- la Dose Journalière Admissible [DJA] pour les nitrites NO2- à 0.07 mg NO2- kg-1 de poids corporel

[In Europe, the acceptable daily intake (ADI) level for nitrate is 3.7 mg nitrate ion/kg bw, and 0.07 mg nitrite ion/kg bw for nitrite (EFSA 2017)]


Les auteurs néerlandais [Bilthoven et Wageningen, Pays-Bas] font remarquer que l’on a l’habitude de n’évaluer que séparément les risques liés à ces deux ions nitrate NO3- et nitrite NO2- alors que les ions nitrate NO3- ingérés finissent pas être, en partie, transformés dans la salive en ions nitrite NO2-

[While nitrate can be converted to nitrite in the human body, their risk assessment is usually based on single substance exposure in different regulatory frameworks].


Après des calculs auxquels ils reconnaissent eux-mêmes une fiabilité incertaine, ils retiennent un facteur de conversion nitrate-nitrite compris entre 0.008 et 0.07, en moyenne de 0.023 [EFSA calculated that the nitrate-equivalent of the ADI of nitrite is uncertain, but would have a value between 1.05 and 9.4 nitrate ion/kg bw/day. This correspond to a conversion factor between 0.07/1.05 = 0.07 and 0.07/9.4 = 0.0008 […] The median conversion factor for nitrate to nitrite was 0.023].


Appliquant ces facteurs de conversion à divers cas de figure théoriques dépendant de différentes concentrations en nitrates NO3- et en nitrites NO2- dans l’eau de boisson, ils constatent que, dans chaque scenario, la Dose Journalière Admissible en nitrite NO2- édictée par l’Autorité européenne de sécurité des aliments se trouve dépassée [All scenarios resulted in a combined exposure above the acceptable daily intake for nitrite ion (70 μg/kg bw), with the mean exposure varying between 95-114 μg nitrite kg bw/ day in the different scenarios].


Commentaire du blog


Le seul danger qui soit dû à l’ion nitrite NO2- est la méthémoglobinémie du nourrisson, avant l’âge de 6 mois. Après l’âge de 6 mois, l’ion nitrite ne fait plus courir aucun risque pour la santé humaine En 2006, l’OMS a reconnu que l’ion nitrite n’avait pas d’effet carcinogène. Les réglementations qu’il garde à son égard sont seulement liées à l’effet oxydant qu’il exerce, avant l’âge de 6 mois, sur l’hémoglobine du nourrisson.


A l’inverse, l’ion nitrite NO2- est un intermédiaire entre l’ion nitrate NO3- et l’oxyde nitrique NO. Son métabolite, l’oxyde nitrique NO, est à l’origine de très nombreux effets bénéfiques, notamment cardiovasculaires [Cf. RUBRIQUES PAR THEMES et RUBRIQUES PAR THEMES 2]. Présent en fortes concentrations dans la salive, à jeun et après les repas, l’ion nitrite NO2- n’exerce, chez l’enfant de plus de 6 mois et chez l’adulte, que des effets favorables.

 

 

Les calculs présentés par les auteurs néerlandais ne s’appliquent pas aux nourrissons âgés de moins de 6 mois. En raison de la faible flore bactérienne intrabuccale des premiers mois de la vie, les nitrates salivaires sont alors fort peu transformés en nitrite, le facteur de conversion étant alors ou très faible ou nul.


Chez l’enfant âgé de plus de 6 mois et chez l’adulte, ils n’ont plus réellement d’intérêt pratique, les ions nitrite NO2- n’exerçant plus d’effets indésirables.

 

 

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Nitrites dans la charcuterie. Une taxe française envisagée sans fondement scientifique

Santolini, J. (2019) Charcuterie: entre nitrate sans danger et nitrite toxique, comment s’y retrouver ? https://theconversation.com/charcuterie-entre-nitrate-sans-danger-et-nitrite-toxique-comment-sy-retrouver-125584

 

Le 22 octobre 2019, le média en ligne collaboratif français «The conversation» a ouvert ses pages à un chercheur en biochimie, responsable du laboratoire «Stress oxydatif et détoxication» au Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) de l’Université Paris-Saclay. On lira la contribution de l’auteur, Jérôme Santolini, en cliquant sur le lien signalé ci-dessus.

 

Il s’agit pour lui de distinguer l’ion nitrate NO3- sans danger de l’ion nitrite NO2- supposé toxique.

 

L’article comporte un certain nombre d’erreurs, d’imprécisions, d’omissions que nous nous proposons de relever.

 

• ligne 15: «C’est le fameux syndrome des bébés bleus liés à l’utilisation excessive de nitrates dans les engrais agrochimiques».

 

Le «syndrome des bébés bleus», connu en médecine sous le nom de «méthémoglobinémie du nourrisson», qui peut survenir avant l’âge de 6 mois, n’est pas lié directement à l’ingestion de nitrate NO3- mais bien à celle de nitrite NO2-, quand un biberon contient à la fois des nitrates NO3- (à une concentration variable, faible ou forte) et une pullulation microbienne intense, dépassant 106 germes ml-1. C’est ce qui pouvait arriver dans certaines régions rurales américaines et européennes dans les années d’après-guerre avec un biberon contenant du lait en poudre et une eau de puits bactériologiquement contaminée.

 

Le «syndrome des bébés bleus» n’a pas de lien avec l’utilisation des engrais.

 

Par ailleurs, l’auteur omet de signaler que chez l’enfant âgé de plus de 6 mois et chez l’adulte, l’activité enzymatique de la méthémoglobine réductase étant alors devenue pleine et entière, l’ion nitrite NO2- ne fait plus courir aucun risque de méthémoglobinémie (sauf à injecter des doses massives de plus de 200 mg de NO2- par voie intraveineuse…).

 

• ligne 22: «De nombreuses bactéries dans notre bouche (mais aussi nos propres enzymes) vont catalyser la conversion de nitrate en nitrite, transformant des taux élevés de nitrate (normalement sans danger) en taux toxiques de nitrite».

 

La conversion des ions nitrate NO3- en ions nitrite NO2- se fait exclusivement, ou quasi exclusivement, dans la cavité buccale, grâce aux nitrate réductases bactériennes de la flore salivaire. Le nombre de bactéries dans la salive de l’adulte est très important: 108 germes ml-1. Il dépasse le seuil (106 germes ml-1) au-delà duquel s’effectue la transformation nitrate-nitrite. Nos propres cellules sont dépourvues de nitrate réductases. La transformation nitrate-nitrite hors cavité buccale est quasi nulle.

 

Du fait de la transformation dans la cavité buccale des ions nitrate NO3- d’origine salivaire en ions nitrite NO2- salivaire, la salive de l’adulte contient en permanence à jeun, et toute la vie, 1 ou 2 mg NO2- l-1. Chez l’adulte, dans les conditions de base, les concentrations en nitrite de la salive sont plus de 1000 fois supérieures à celles du plasma. Une heure après le repas, la concentration de la salive en nitrite de l’adulte s’élève, atteignant 5 à 10 mg NO2- l-1.

 

Ces concentrations de la salive humaine en nitrite NO2- sont physiologiques, nullement toxiques.

 

• ligne 51: «Les NOx, dérivés du NO2, principaux responsables de la pollution de l’air»

 

Sans rapport avec la question de l’éventuelle toxicité des nitrites dans la charcuterie, la phrase se discute. L’OMS insiste plutôt sur l’exposition aux particules fines d’un diamètre de 2.5 microns ou moins [PM2,5].

 

• ligne 69 et suivantes: «Nathan Bryan, l’actuel secrétaire/trésorier de la NO Society […] fait partie d’un groupe de scientifiques défendant au sein de ma communauté la contribution du nitrite dans certains processus physiologiques et associant le nitrite aux effets miracles du NO».

 

Actuellement, l’ensemble des scientifiques publiant sur le sujet affirment et reconnaissent que l’ion nitrite est un intermédiaire indispensable de la voie Nitrate-Nitrite-NO, une voie de synthèse de NO indépendante de la NO synthase. La découverte de cette nouvelle voie métabolique date de 1994. On la doit à deux équipes ayant travaillé sans lien l’une avec l’autre, celle de Benjamin au Royaume-Uni, celle de Lundberg en Suède. Elle a révolutionné notre conception de la physiologie des nitrates et des nitrites.

 

Qu’il provienne de l’activité enzymatique des NO synthase ou de la voie Nitrate alimentaire-Nitrite-Oxyde nitrique NO, l’oxyde nitrique, la plus petite molécule de l’organisme, est à l’origine, chez l’homme, de multiples effets bénéfiques: effet vasodilatateur, diminution de la tension artérielle, anti-agrégation plaquettaire, prévention de l’infarctus du myocarde et des maladies cérébrovasculaires, effet anti-infectieux digestif, amélioration des performances sportives d’endurance, etc.

 

• ligne 97: «Ces molécules (NDLR qui proviennent de la transformation du NO2- et du NO) […] conduiront à l’oxydation, la nitrosation et/ou la nitration irréversible de nombreuses protéines (la formation de nitrosamines par exemple) au cœur des processus de carcinogenèse».

 

En l’état actuel de nos connaissances, il n’est pas exact de dire que les nitrosamines sont au cœur des processus de carcinogenèse.

 

Chez la souris, il faut des administrations prolongées tout au long de l’existence de plus de 0.01 mg/kg/jour de nitrosodiméthylamine [NDMA] pour que le risque carcinogène commence à apparaître (Peto et coll., 1984). Chez l’homme, on estime la synthèse de la même nitrosodiméthylamine [NDMA] dans l’estomac à partir des nitrites salivaires, dans le cadre du métabolisme des nitrates, à 0.00148 μg/jour [Licht et Deen, 1988]. Pour un homme de 70 kg, elle serait ainsi 700/0.00148, soit près de 500 000 fois, inférieure à la dose qui commence à être cancérigène chez l’animal.

 

• ligne 116: «Les discours sur les bienfaits des nitrites ou des nitrates sont des «fake» […] Il est important de s’appuyer sur une véritable connaissance scientifique»

 

La deuxième phase est juste. La première est erronée.

 

La taxe sur la charcuterie contenant des additifs nitrés qu’il serait question d’instaurer en France, ou encore la suppression des viandes additionnées de nitrite dans les cantines scolaires, objet actuel de demandes, sont, l’une et l’autre, dénuées de fondement scientifique. Le seul danger lié aux ions nitrite NO2- est celui de la méthémoglobinémie du nourrisson, lorsque l’enfant est âgé de moins de 6 mois et que sa méthémoglobine réductase n’a pas encore atteint une pleine activité. A cet âge, l’enfant ne consomme pas de charcuterie.

 

Les ions nitrate NO3- sont sans aucun danger (comme le précise d’ailleurs l’auteur), et ce quelle que soit la dose (il s’agit d’une exception notable au principe de Paracelse…).

 

Alors que, pour assurer une synthèse endogène permanente en oxyde nitrique NO, notre organisme a mis au point un système physiologique complexe qui, après l’âge de six mois puis toute la vie, a pour résultat d’enrichir fortement et vingt-quatre heures sur vingt-quatre la salive en nitrite NO2-, alors qu’au cours de la mastication puis après la déglutition jusque dans l’estomac, les aliments, y compris, bien sûr, la viande, sont étroitement mélangés aux nitrites de la salive, comment ne pas voir l’inadéquation scientifique des campagnes anti-nitrite se développant actuellement en France ?

 

 

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Taux de nitrates dans des légumes iraniens

Salehzadeh, H., Maleki, A., Rezaee, R., Shahmoradi, B. and Ponnet, K. (2020) The nitrate content of fresh and cooked vegetables and their health-related risks. PLoS ONE 15(1):e0227551. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0227551

(voir l'abstract et le texte entier ici)


Des auteurs iraniens présentent une étude effectuée à Sanandaj (province iranienne du Kurdistan).


Recourant d’octobre 2017 à juillet 2018 à une technique de chromatographie par échange d’ions, ou de chromatographie ionique, ils mesurent, à partir de 90 échantillons et de 9 échantillons par légume, les concentrations en nitrate NO3- de 10 légumes: feuilles de betterave, basilic, laitue, persil, chou, fenugrec, oignon, radis, carotte et tomate.


Exprimées en mg NO3- kg-1, les concentrations en nitrate de ces légumes sont, en moyenne, les suivantes:

LÉGUMES

Poids frais

Poids sec

Poids sec après cuisson

Poids sec après friture

Feuille de betterave

439

7600

6700

9300

Basilic

507

5400



Laitue

370

5100



Persil

562

5600

4900


Chou

530

4500

4000


Fenugrec

422

3800



Oignon

382

4300


5400

Radis

381

3900



Carotte

324

3500

3000

4600

Tomate

166

3300

3200

3700

Ils notent que les procédés de cuisson réduisent les concentrations en nitrate de 4 à 13 %, les procédés de friture les augmentant de 12 à 30 % [The cooking process reduced the raw vegetables’ nitrate content from 4.094 % to 13.407 %, while the frying process increased the vegetable’s nitrate content from 12.46 % to 29.93%].


Se référant à la Dose Journalière Admissible [DJA] fixée par l’Organisation Mondiale de la Santé [OMS] à 3.7 mg NO3- kg-1 de poids corporel j-1, ils considèrent que les teneurs en nitrate des légumes analysés ne font pas courir à la population de risque sanitaire. Ils rappellent qu’au contraire, la consommation de légumes est bénéfique pour la santé [Based on this study, the consumption of cooked vegetables is not problematic. In most cases, the nitrate levels in raw vegetables in Sanandaj is acceptable (lower than the standard). Considering the high benefits of vegetables, their consumption in terms of nitrates is unlikely to be problematic].


Commentaire du blog

Les résultats ci-dessus doivent être considérés avec circonspection. Ils ne correspondent pas, par exemple, aux données françaises de référence, émanant de l’étude «La Diagonale des Nitrates» de 1991.


Si l’on excepte les cas, avant l’âge de 6 mois,

- d’un biberon préparé avec une eau de puits nitratée et bactériologiquement très contaminée (> 106 germes ml-1)

- et celui d’une soupe de légumes laissée plus de 6 heures à température ambiante,

qui pourraient faire courir au nourrisson un risque méthémoglobinémique, la consommation de nitrates est dépourvue de danger, quelle que soit la dose.


La Dose Journalière Admissible [DJA] de l’OMS et de la FAO, fixée à 3.7 mg NO3- kg-1 de poids corporel j-1, a été édictée en 1962 sur la base d’une seule étude (Lehman, 1958) rudimentaire, sans valeur scientifique. Depuis, le Comité d’experts sur les Additifs alimentaires de l’OMS et de la FAO n’a cessé de renouveler, sans la modifier, sa DJA, tout en abandonnant la référence initiale. Les ions nitrate étant, chez l’adulte, strictement inoffensifs, cette DJA n’est pas scientifiquement fondée. Elle devrait être abandonnée

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Bactéries orales nitrato-réductrices et tendance diabétique

Goh, C.E., Trinh, P., Colombo, P.C., Genkinger, J.M., Mathema, B., Uhlemann, A.-C., LeDuc, C., Leibel, R., Rosenbaum, M., Paster, B.J., Desvarieux, M., Papapanou, P., Jacobs Jr, D.R. and Demmer, R.T. (2019) Association between nitrate-reducing oral bacteria and cardiometabolic outcomes: results from ORIGINS. Journal of the American Heart Association DOI: 10.1161/JAHA.119.013324

(voir l'abstract et le texte entier ici)

 

Une équipe multicentrique [Université de Singapour; Université Columbia, État de New York, USA; École de médecine dentaire de Harvard, Boston, Massachusetts, USA ; INSERM, Paris Sorbonne] cherche à préciser s’il existe un lien entre l’abondance des bactéries nitrato-réductrices dans la cavité buccale et la tendance diabétique.


Dans une étude qui porte le nom d’ORIGINS [pour Oral Infections, Glucose Intolerance, and Insulin Resistance Study], les auteurs recrutent 300 sujets non-diabétiques âgés de 20 à 55 ans, ayant tous une glycémie à jeun inférieure à 126 g/l et un taux d’hémoglobine glyquée inférieur à 6.5 %. Des prélèvements bactériens sont effectués à l’aide d’une curette stérile en regard de la plaque sous-gingivale d’une molaire postérieure inférieure gauche. Après séquençage, il est alors possible d’évaluer chez chaque sujet, sur le site de prélèvement, l’abondance relative de 20 taxons bactériens considérés a priori, sur la foi de travaux antérieurs [Doel et coll., 2005; Hyde et coll., 2014], comme nitrato-réducteurs.


Par ordre de fréquence décroissante dans les prélèvements, les 20 taxons nitrato-réducteurs retenus sont: Rothia dentocariosa, Corynebacterium matruchotii, Veilonella parvula, Haemophilus parainfluenzae, Corynebacterium durum, Actinomyces naeslundii, Rothia mucilaginosa, Veilonella atypica, Prevotella melaninogenica, Selonomonas noxia, Neisseria flavescens, Capnocytophaga sputinega, Eikenella corrodens, Veillonella dispar, Prevotella salivae, Actinomyces odontolyticus, Actinomyces viscosus, Neisseria subflava, Neisseria sicca et Propionibacterium acnes.


Le plus fréquent des germes nitrato-reducteurs individualisés chez les sujets de l’étude est Rothia dentocariosa: 7.9 % Le moins fréquent est Propionibacterium acnes: 0.0002 %. Au total, dans les prélèvement effectués, ces germes nitrato-réducteurs représentent, en moyenne, 20 % de l’ensemble de la population bactérienne, avec des pourcentages variables selon les sujets de 0.09 à 86 % [Participants had a mean total relative abundance of nitrate-reducing taxa of 20 % (range: 0.09 %-86 %)].


Les auteurs comparent l’abondance de la population bactérienne nitrato-réductrice sur ce site buccal avec la glycémie, la résistance à l’insuline, la tension artérielle systolique et la tension artérielle diastolique.


L’étude statistique mise en place leur permet d’observer que, chez les sujets, une plus forte abondance relative en germes nitrato-réducteurs sur le site choisi est corrélée:

- à une plus faible glycémie,

- à une plus faible résistance à l’insuline,

- (et à une plus faible tension artérielle systolique, seulement cependant dans un contexte normotensif)

[A higher relative abundance of oral nitrate-reducing bacteria was associated with lower insulin resitance and plasma glucose in the full cohort, and with mean systolic blood pressure in participants with normotension].


Comme le disent les auteurs, leur étude est l’une des premières à tester l’influence que, dans le cadre de la circulation entérosalivaire des nitrates, l’abondance de la population bactérienne nitrato-réductrice de la cavité buccale peut exercer sur une maladie métabolique comme le diabète de type 2 [This is one of the first studies to directly test the hypothesis of a priori-identified nitrate-reducing oral bacteria affecting cardiometabolic outcomes]. D’autres études sur le sujet restent nécessaires.


Commentaire du blog


Il aurait été intéressant de savoir:


- si, chez un même sujet, l’abondance des germes nitrato-réducteurs est identique et homogène sur tous les sites juxta-dentaires ou si elle est, au contraire, très différente d’un site à l’autre,


- si un lien statistique unit l’abondance des germes nitrato-réducteurs sur le site buccal choisi et la concentration en nitrite NO2- de la salive.


On retiendra que, dans cette étude portant sur un site de la cavité buccale, les germes nitrato-réducteurs ont représenté 20 % en moyenne de l’ensemble de la population bactérienne.

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Chou, chèvre et méthémoglobine

Nguta, J.M. (2019) Nitrate poisoning due to ingestion of cabbbages (Brassica oleracea var. capitata L.) (Brassicacae) in Kitui County, Kenya. ScientificWorldJournal doi: 10.1155/2019/8716518.

(voir l'abstract et l'article entier ici)

 

L’auteur kenyan [Faculté de médecine vétérinaire. Université de Nairobi] rapporte le cas de 10 chèvres jusqu’alors en bonne santé, vivant dans le comté de Kitui, au Kenya, ayant, en avril 2019, ingéré une alimentation à base de choux (Brassica oleracea var. Capitata L.) (Brassicacae). Deux heures plus tard, les 10 chèvres présentent une météorisation spumeuse, de la mousse aux lèvres, une faiblesse, une instabilité, une incoordination, une agressivité. Six d’entre elles présentent même de la dyspnée, des tremblements, une ataxie, une tachycardie, des convulsions, finalement, une évolution fatale.


Le diagnostic retenu à titre de présomption est alors celui d’une intoxication par les nitrates NO3-. En faveur de l‘hypothèse envisagée, l’auteur retient:

- la présence de nitrate NO3- dans les choux consommés: en moyenne 6.6 % de la matière sèche,

- la présence de nitrate NO3- dans le contenu du rumen: en moyenne 5.5 % de la matière sèche,

[Cabbages fed to goats had 6.6 % nitrate on dry matter (DM) basis, while ruminal contents had 5.55 % nitrate on dry matter basis]

- la couleur brun sombre du sang prélevé en post mortem,

- un taux de méthémoglobine dans le sang prélevé en post mortem d’en moyenne 78 %

[Dark brown blood collected at postmortem had a methemoglobin fraction of 78%].


Le lendemain de l’intoxication, les quatre chèvres non décédées récupèrent complètement.


Commentaire du blog


Au même titre que les bovins, les ovins et le buffle, les caprins sont des ruminants. Du fait de leur rumen, leur métabolisme des nitrates n’est pas identique à celui décrit chez l’homme.


L’hypothèse émise par l’auteur kenyan n’est pas convaincante. Le diagnostic de méthémoglobinémie ne devrait être retenu que sur la foi d’une mesure du taux de méthémoglobine effectuée du vivant de l’animal. Il ne s’établit pas en période post mortem.


On regrette que le taux de méthémoglobine n’ait pas été mesuré chez les six animaux les plus sévèrement touchés lorsqu’ils étaient encore en vie ou, à défaut, qu’il ne l’ait pas été rapidement chez les quatre animaux survivants.

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Exercices aérobies, NO et tension artérielle systolique

Otsuki, T., Nakamura, F. and Zempo-Miyaki, A. (2019) Nitric oxide and decreases in resistance exercise blood pressure with aerobic exercise training in older individuals. Frontiers in Physiology 10.3389/fphys.2019.01.24

(voir l'abstract et le texte entier ici)

 

Une trop grande tendance hypertensive à l’effort est à la fois le signe d’une hypertension artérielle latente et un facteur de risque pour une possible maladie hypertensive à venir [An exaggerated blood pressure response to resistance exercise is a marker of masked hypertension and a risk factor for future essential hypertension]. Chez le sujet âgé, la pratique régulière d’exercices physiques aérobies a pour effet d’atténuer la montée hypertensive systolique à l’effort. Le mécanisme en cause reste à éclaircir [Habitul aerobic exercise decreases systolic blood pressure during resistance exercise in older individuals, but the underlying mechanisms have not been explorred]


L’étude des auteurs japonais [Université Ryutsu Keizai, Ryugasaki] implique pendant 6 semaines 49 sujets âgés (âge moyen: 66 ans) indemnes d’hypertension artérielle. Deux groupes distincts sont comparés :

- celui de 23 sujets qui, en moyenne 4.4 jours par semaine et 59 minutes par jour, effectuent des exercices de flexion de l’avant-bras, à 20 et 40 % de leur force maximale

- et celui de 26 sujets servant de témoins.


A la fin de la sixième semaine, chez les sujet du premier groupe, on constate :

- une augmentation des concentrations plasmatiques en NOx (Nitrate NO3- + Nitrite NO2-], métabolites de l’oxyde nitrique NO [The aerobic exercise intervention increased plasma concentrations of nitrite/nitrate (NOx, end products of NO […]]

- une moindre élévation de la tension artérielle systolique après les efforts répétitifs de l’avant-bras à 20 et 40 % de la force maximale [ The aerobic exercise intervention […] decreased systolic blood pressure during a one-hand arm curl exercise at 20 % and 40 % of one-repetition maximum]

- une diminution de la vitesse de l’onde de pouls, du bras à la cheville [en moyenne, 12.65 m/s, versus 13.25 dans le groupe contrôle, témoin d’une moindre rigidité artérielle [The aerobic exercise intervention […] decreased brachial-ankle pulse wave velocity (an index of arterial stiffness)].


Les auteurs japonais en déduisent que, chez le sujet âgé, l’augmentation de la synthèse endogène d’oxyde nitrique NO occasionnée par les efforts répétitifs de l’avant-bras est en mesure de limiter l’élévation de la tension artérielle systolique lors d’exercices contre résistance. Leur étude permet de mieux comprendre pourquoi la pratique régulière d’exercices aérobies prévient l’apparition des maladies cardiovasculaires [These results suggest that NO may be associated with decreases in resistance exercise systolic blood pressure with aerobic training in older adults and help us better understand why habitual exercise prevents cardiovascular disease].

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Supplémentation en nitrate et santé cardiovasculaire

Ivy, J.L. (2019) Inorganic nitrate supplementation for cardiovascular health. Methodist DeBakey Cardiovascular Journal 15, 200-206

(voir l'abstract et le texte entier ici)

 

Dans une revue de synthèse, l’auteur américain [Université du Texas à Austin, Austin, Texas, USA] fait le point sur les effets bénéfiques cardiovasculaires de la supplémentation alimentaire en nitrate NO3-.

 

Au sein de l’organisme, l’oxyde nitrique NO est synthétisé en permanence sous l’effet enzymatique des NO synthases [NOS]. Il joue un rôle majeur en physiologie cardiovasculaire. Avec l’âge, cependant, cette activité enzymatique faiblit. Entre les âges de 20 et 45 ans, par exemple, l’activité de la NO synthase endothéliale [eNOS] décline d’environ 50 % [Research indicates that the activity of eNOS declines by approximately 50 % from ages 20 to 45]. D’ une tendance à l’hypertension artérielle et à ses complications cardiovasculaires.

 

Heureusement, on le sait depuis quelques décennies, l’oxyde nitrique NO peut aussi être synthétisé à partir des nitrates NO3- alimentaires, au terme de leur cycle entéro-salivaire. Les nitrates alimentaires sont absorbés sous forme de nitrate dans l’estomac et la partie haute de l’intestin grêle. Les nitrates plasmatiques sont, en grande partie, excrétés par voie rénale. 25 % environ d’entre eux sont excrétés dans la salive, où leur concentration peut être jusqu’à 20 fois supérieure à celle du plasma [The kidney clears approximately 75 % of the nitrate while approximately 25 % is circulated to the salivary glands, where it is concentrated up to 20 fold and secreted in saliva]. Les bactéries de la flore buccale réduisent alors partiellement les nitrates salivaires en nitrites NO2-. Après déglutition, en raison de l’acidité de l’estomac, les nitrites d’origine salivaire sont transformés en oxyde nitrique NO, et autres oxydes d’azote [Nitrate is then reduced to nitrite by commensal anaerobic bacteria found predominantly under the tongue. Once the saliva is swallowed and enters the acidic stomach, some of the nitrite is spontaneously decomposed to form NO and other bioactive nitrogen oxides].

 

Cet oxyde nitrique NO provenant des nitrates alimentaires peut, efficacement, compenser le déclin de l’activité des NO synthases avec l’âge [Moreover, it can effectively compensate for declining NOS activity due to aging or NOS inhibition by oxidative stress, hypoxia, or other factors].

 

Ainsi, chez l’homme comme chez le rat, l’ingestion de nitrate exerce des effets hypotenseurs, aigus ou chroniques [In humans and rats, the ingestion of nitrate is associated with acute and chronic blood pressure-lowering effects]

 

De même, une supplémentation alimentaire ou un régime riches en nitrate NO3- corrigent les phénomènes de dysfonction endothéliale [Research suggests that endothelial dysfunction can be overcome through nitrate supplementation or diets high in inorganic nitrate].

 

Selon une méta-analyse publiée en 2018 [Jackson et al.], qu’elle ait lieu sous forme de nitrate de sodium NaNO3 ou sous forme de concentré, de poudre, de jus de betterave, une supplémentation alimentaire de 4 à 12 mg NO3- kg-1 j-1, ou de 300 à 800 mg NO3- j-1, suffit à procurer, chez le sujet bien portant une cardioprotection significative et chez le patient cardiaque une amélioration des conditions circulatoires [Based on the meta-analysis performed by Jackson et al., consuming between 4 and 12 mg/kg of nitrate (~300-800 mg/day) in supplement form -such as sodium nitrate, beetroot juice, or beetroot concentrates and powders – should provide a significant cardioprotective effect or improve conditions for those with cardiovascular disease].

 

Aux États-Unis, les apports alimentaires en nitrate NO3- sont habituellement compris entre 40 et 100 mg j-1. Si, au régime standard, on ajoute 3 portions par jour (ou davantage) de légumes appropriés (portions de 100 grammes), les apports en nitrate atteignent des niveaux cardioprotecteurs [By increasing consumption of appropriate vegetables by three or more servings per day (100 g per serving), daily nitrate intake can be increased to levels shown to be cardioprotctive]

 

En définitive, les praticiens devraient désormais recommander à leurs patients, notamment à leurs patients cardiaques, de renforcer leurs apports alimentaires en nitrate. L’augmentation des apports alimentaires en nitrate NO3- peut s’obtenir, en toute sécurité, grâce à des suppléments du commerce mais aussi par l’intermédiaire d’un régime alimentaire suffisamment riche en légumes nitratés [Clinicians xhould consider recommending a nitrate supplement or diet high in nitrate to their patients, particularly when cardiovascular disease is evident. An efficacious dose of nitrate can be safely met with commercially available nitrate supplement or a diet with multple servings of nitrate-rich vegetables […]].

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Nitrate et nitrite salivaires chez le nourrisson

Timby, N., Domellöf, M., Hernell, O., Lönnerdal, B., Nihlen, C., Johansson, I., and Weitzberg, E. (2020) Effects of age, sex and diet on salivary nitrate and nitrite in infants. Nitric Oxide 94, 73-78


(voir l'abstract et le texte entier ici)

 

Chez l’adulte, le cycle entérosalivaire des nitrates NO3- aboutit, in fine, à la production d’oxyde nitrique NO, dans la cavité buccale en regard du site acide du collet des dents et, principalement, dans la cavité acide de l’estomac. Une étape indispensable est celle qui, dans la cavité buccale, sous l’effet de la flore bactérienne buccale, permet la réduction des ions nitrate NO3- salivaires en ions nitrites NO2- salivaires [The first step of this pathway occurs in the oral cavity where oral bacteria convert salivary nitrate to nitrite].


Les données concernant les concentrations en nitrate NO3- et en nitrite NO2- dans la salive du nourrisson sont relativement peu nombreuses [Data are scarce regarding salivary levels and oral conversion capacity of these anions in infants]. Les auteurs suédois [Karolinska Institute, Stockholm] s’intéressent à la question.


Les auteurs analysent la salive de 143 nourrissons âgés de 4 mois et de 188 jeunes enfants âgés de 12 mois. 30 % et 70 % des nourrissons âgés de 4 mois, 36 % et 64 % des jeunes enfants âgés de 12 mois sont respectivement nourris au sein et au biberon [Saliva samples were prospectively collected and analysed from 143 (101 formula-fed and 42 breast-fed) of the infants of 4 months of age and 188 (121 formula-fed and 67 breast-fed) at 12 months of age].


• Les concentrations salivaires en nitrate, en nitrite et le rapport nitrite/nitrate sont identiques dans les deux sexes, tant à 4 qu’à 12 mois. Aucune différence n’est observée entre filles et garçons. [With respect to sex, there was no difference in salivary nitrate, nitrite or nitrite/nitrate ratio between girls and boys at either 4 and 12 months of age].


Si l’on tient compte de l’âge et du type de régime, les concentrations salivaires moyennes en nitrate NO3- et en nitrite NO2- et les rapports salivaires moyens Nitrate NO3-/Nitrite NO2- sont les suivants:

AGE


Nourriture au

LAIT MATERNEL

Nourriture au

LAIT INFANTILE

4 MOIS





NITRATE NO3- mg l-1

7.9

5.4


NITRITE NO2- mg l-1

0.5

0.7


Rapport NO3-/NO2-

0.09

0.18

12 MOIS





NITRATE NO3- mg l-1

10.5

12.4


NITRITE NO2- mg l-1

2.4

2.0


Rapport NO3-/NO2-

0.25

0.25


Les concentrations salivaires en nitrate NO3- et en nitrite NO2- ainsi que le rapport nitrite/nitrate salivaire sont plus élevés à 12 mois qu’à 4 mois, indépendamment du sexe et du mode d’alimentation [Salivary nitrate, nitrite and nitrite/nitrate ratio increased from 4 to 12 months of age, irrespective of sex and feeding mode].


• A l’âge de 4 mois, les nourrissons nourris au lait maternel ont des concentrations salivaires en nitrate NO3- plus élevées que les nourrissons nourris au lait infantile. Au même âge de 4 mois, le rapport salivaire nitrite/nitrate, reflet de la conversion des nitrates en nitrites par réduction d’origine bactérienne, est, par contre, deux fois plus important chez le nourrisson nourri au lait infantile que chez le nourrisson toujours nourri au sein [At 4 months of age, breast-fed infants had higher salivary nitrate levels commpared to formula-fed infants. The nitrite/nitrate ratio as a measure of oral conversion of nitrate to nitrite was two-fold higher in formula-fed infants]. De telles différences selon le mode alimentaire ne s’observent plus à l’âge de 12 mois [These differences disappeared at 12 months].


Plusieurs espèces bactériennes présentes dans la flore salivaire sont significativement corrélées, tant à 4 mois qu’à 12 mois, avec le rapport Nitrite NO2-/Nitrate NO3- salivaire: les Prevotella, Veillonella, Alloprevotella et Leptotrichia.


Commentaire du blog


Selon les données classiques, avant l’âge de six mois, les concentrations salivaires en nitrite NO2- sont nulles ou quasi nulles. Pendant les premiers mois de la vie, la flore microbienne nitratoréductrice de la cavité buccale est absente ou faiblement développée. Ce n’est qu’ultérieurement, sans doute à la faveur d’infections répétées, que les micro-organismes envahissent intensément la cavité buccale (Eisenbrand et coll., 1980).


Les auteurs suédois effectuent leurs mesures aux seuls âges de 4 mois et 12 mois. On pourrait souhaiter que des études à venir se penchent sur:

- les concentrations salivaires en nitrate NO3- et en nitrite NO2-,

- le rapport nitrite NO2-/nitrate NO3-,

- et les populations bactériennes de la cavité buccale,

plus tôt dans la vie et de façon plus rapprochée, par exemple, tous les mois pendant les 6 premiers mois de la vie.

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Professionnels de la nutrition au Royaume-Uni : leur connaissance des nitrates


Shannon, O.M., Grisotto, G., Babateen, A., McGrattan, A., Brandt, K., Mathers, J.C. and Siervo, M. (2019) Knowledge and beliefs about dietary inorganic nitrate among UK-based nutrition professionals: development and application of the KINDS online questionnaire. BMJ Open 9:e030719.doi:10.1136/bmjopen-2019-030719


(voir le texte entier ici)


Pendant de nombreuses années, compte tenu de sa réduction partielle in vivo en ion nitrite NO2-, on a pensé que la consommation de l’ion nitrate NO3- avait pour effet indésirable d’augmenter les risques de l’apparition de certains cancers et, chez le nourrisson, de celle de la méthémoglobinémie. De telles notions ont jadis amené l’Organisation Mondiale de la Santé [OMS] à fixer pour cet ion nitrate NO3- une Dose Journalière Admissible [DJA]: 3.7 mg kg de poids corporel-1 . De même, l’administration a imposé une concentration maximale de nitrate dans l’eau de boisson: respectivement 44 et 50 mg NO3- l-1 aux États-Unis et en Europe [For many years, consumption of this compound alongside its reduction production nitrite, was believed to increase the risk of certain forms of cancer and methaemoglobinaemia. As a consequence, acceptable daily intake (ADI) values of O-3.7 mg/kg/day nitrate was established by WHO and the concentration of nitrate indrinking water was restricted to 50 mg/L in the European Union and 44 mg/L in the USA].


Les effets négatifs de la consommation de nitrate NO3- ont fini par être remis en cause par les travaux scientifiques. En 2010, l’Organisation Mondiale de la Santé [OMS] a déclaré qu’il n’y avait pas de réel argument pour affirmer que la consommation de nitrate exerçait des effets cancérigènes chez l’homme [In 2010, WHO declared that there is «inadequate evidence in humans for the carcinogenicity of nitrate in food»]. De même, le grief de la méthémoglobinémie du nourrisson liée à l’ingestion de nitrate est récusé.


On assiste à un véritable retournement de situation. Au lieu de considérer comme il y a quelques années la consommation de nitrate comme toxique pour l’homme, on tend maintenant à la considérer, à l’inverse, comme bénéfique. De nombreuses pistes de recherche sont ouvertes [Consequently, there has been a transition from viewing nitrate as a potential harmful to a potentially beneficial dietary component, with many researchers now exploring the possible health effects of dietary inorganic nitrate].


Les éléments clés qui expliquent le retournement de situation ont été la découverte d’une baisse de la tension artérielle et celle d’une amélioration de la fonction endothéliale après une supplémentation alimentaire quotidienne en nitrate NO3- comprise entre 250 et 750 mg. De même, avec ces doses s’observe, au moins chez le sportif modérément entraîné, une amélioration de ses performances physiques [Several investigations have demonstrated that dietary supplementation with inorganic nitrate, typically in doses between 4 and 12 mmol/day (~ 250-750 mg/day), can reduce blood pressure, improve endothelial function and, at least in recreationally active and moderately trained individuals, enhance exercise performance].


Les auteurs britanniques [Universités de Newcastle upon Tyne et de Nottingham, Royaume-Uni] cherchent à savoir dans quelle mesure, au Royaume-Uni, les nutritionnistes professionnels sont réellement conscients de ce spectaculaire revirement. Ayant recruté 125 professionnels britanniques de la nutrition, ils les soumettent à un questionnaire adapté, le «Knowledge of Inorganic Nitrate Dietary Survey» ou KINDS, comprenant 23 questions.


Les réponses à 10 d’entre elles, exprimées en pourcentage, sont les suivantes:


Questions

Réponses globales, en pourcentage

1) Avez-vous entendu parler des nitrates NO3-


Oui

71

Non

14

Ne sait pas

15

2) A votre avis, la consommation alimentaire de nitrates est-elle bénéfique ou dangereuse ?


Bénéfique

51

Dangereuse

9

Ne sait pas

36

Autre

5

3) Quels sont les effets des nitrates alimentaires sur la performance sportive ?


Ils l’augmentent

59

Ils la diminuent

7

Ne sait pas

34

4) Quels sont les effets des nitrates alimentaires sur la tension artérielle ?


Ils l’accentuent

10

Ils la diminuent

54

Ne sait pas

36

5) Quels sont les effets des nitrates alimentaires sur le risque d’apparition du cancer ?


Ils l’augmentent

18

Ils le diminuent

12

Réponse incertaine

70

6) Quelle est, dans la population, la consommation moyenne quotidienne en nitrate ?


10 mg

6

11-50 mg

10

51-200

15

201-500

3

501-750

0

Ne sait pas

65

7) Selon vous, la Dose Journalière Admissible pour les nitrates doit-elle être corrigée ?


Oui, il faudrait l’augmenter

15

Oui, il faudrait l’abaisser

2

Non

3

Ne sait pas

80

8) Pensez-vous que la teneur en nitrate des légumes suivants est forte (> 1000 mg kg-1 de poids frais) ou faible (< 500 mg kg-1 de poids frais) ?


Épinards


Teneur forte

70

Teneur faible

11

Ne sait pas

19

Betterave


Teneur forte

69

Teneur faible

12

Ne sait pas

19

Laitue


Teneur forte

42

Teneur faible

33

Ne sait pas

25

9) Quelle est la concentration moyenne de l’eau de boisson en nitrate ?


< 50 mg l-1

40

51-100 mg l-1

4

101-200 mg l-1

0

201-300 mg l-1

0

Ne sait pas

56

10) Quel facteur intervient dans la conversion des nitrates en nitrites dans la cavité buccale ?


C réactive protéine

2

Oxyhémoglobine

2

Amylase salivaire

19

Réductases bactériennes

36

Ne sait pas

40

[* NDLR: Les réponses correctes sont mentionnées ci-dessus en italiques rouges. A la question 5, la réponse correcte serait plutôt: «Ni l’un , ni l’autre». A la question 7, ce serait plutôt: «N’ayant plus de justification scientifique, la Dose Journalière Admissible édictée par l’administration mérite d’être supprimée»].


Parmi les 125 participants à l’étude, on dénombrait:

- 23 % de sujets de faible qualification (Undergraduate degree of below) ,

- 48 % de sujets ayant atteint le degré du «Masters» (Masters degree),

- et 29 % de sujets ayant obtenu le diplôme supérieur, celui du doctorat de recherche (Philosophiae doctor ou PhD).


Les auteurs constatent que, dans l’ensemble, les réponses des sujets des second et troisième groupes sont plus souvent correctes que celles des sujets du premier [Knowledge of nitrate, quantified by a 23-point index created by summing correct reponses, was greater in individuals with a PhD (median=13) and tended to be better in respondents with a masters degree (median = 13) compared with undergraduate-level qualifications (median = 10)].


En conclusion, les auteurs britanniques plaident pour une meilleure information au Royaume-Uni sur les liens entre les nitrates et la santé auprès des professionnels de la nutrition de tous niveaux, principalement chez les moins diplômés. Une meilleure information à ce sujet leur permettrait d’améliorer la qualité de leurs recommandations auprès du public et aussi de s’adapter aux développements futurs en ce domaine [Increasing education about inorganic nitrate and its impact on health, with an emphasis on recent developments in the scientific consensus, particularly at undergraduate level, but also as among graduates, may be advantageous to empower nutrition professionals to make more informed recommendantions about this compound and adapt appropriately to new developments].


Commentaire du blog:


De la part de ces professionnels de la nutrition britanniques, les pourcentages de réponses correctes ne sont pas vraiment à la hauteur de ce qu'on aurait pu attendre.


En France, que donnerait un tel questionnaire auprès des médecins généralistes, des cardiologues, des médecins du sport, des journalistes, des politiques, du grand public ? Le but du blog «Nitrates et Santé. Le blog des nitrates» est d’informer. C’est sa raison d’être. Sa tâche n’est pas terminée…

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Nitrates et insuffisance respiratoire aiguë

Files, D.C., Heinrich, T., Shields, K.L., Love, N.J., Brailer, C., Bakhru, R.N., Purcell, L, Flores, L., Gibbs, K., Miller, G.D., Morris, P.E. and Berry, M.J. (2020) A randomized pilot study of nitrate supplementation with beetroot juice in acute respiratory failure. Nitric Oxide 94, 63-68

(voir l'abstract ici)

 

Dans la mesure où elle augmente la biodisponibilité en oxyde nitrique NO, la consommation de betterave riche en nitrate NO3- améliore les performances physiques du sujet sain comme du sujet malade. Jusqu’à présent, son efficacité et son absence de toxicité n’ont cependant jamais été vraiment testées chez le sujet gravement malade.

 

Les auteurs américains [Winston Salem, Caroline du Nord] recrutent 22 sujets atteints d’insuffisance respiratoire aiguë. Dans une étude randomisée pilote en double aveugle contre placebo, ces sujets reçoivent chaque jour pendant 14 jours, à titre de complément alimentaire:

 

- soit 400 mg de nitrate NO3-, sous forme de jus de betterave [Beet It 135 ShortR, James White Drinks, Royaume-Uni],

 

- soit un placebo, sous forme d’un jus de betterave déplété en nitrate [Beet It 136 ShortR, James White Drinks, Royaume-Uni].

 

Après 14 jours, les constatations sont les suivantes:

 

Comme prévu, vérifiées 2 à 3 heures après l’administration, les concentrations plasmatiques en nitrate NO3- et en nitrite NO2- sont plus marquées dans le premier groupe que dans le second. Chez les sujets du premier groupe, les augmentations sont, en moyenne, de 13.5 mg NO3- l-1 et de 6.6 mg NO2- l-1.

 

Chez ces patients gravement malades, aucun effet indésirable lié à la consommation de nitrate NO3- n’est enregistrée [We identified no adverse effects].

 

Les performances physiques sont évaluées à l’aide d’un test composite adapté aux sujets peu performants [Short Physical Performance Battery (SPPB)], effectué dans l’unité de soins intensifs et à la sortie. Il apporte des renseignements sur la vitesse de marche, l’équilibre et la force du membre inférieur. Le score s’échelonne de 0 à 12. Chez les sujets ayant reçu pendant 14 jours une supplémentation quotidienne de 400 mg de nitrate NO3-, les résultats enregistrés sont, en réalité, assez modestes [The unadujsted and adjusted effect sizes of the intervention on the short physical performance battery were small].

 

Commentaire du blog

 

Dans cette étude pilote, chez des patients gravement touchés, atteints d’insuffisance respiratoire aiguë, la consommation de 400 mg j-1 de nitrate NO3- pendant 14 jours s’avère sûre. Elle ne déclenche aucun effet indésirable détectable.

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