Nitrates alimentaires et efforts intermittents

Posted on 15 juin 2014 by admin

Martin, K., Smee, D., Thompson, K.G. and Rattray, B. (2014) No improvement of repeated sprint performance with dietary nitrate. International Journal of Sports Physiology and Performance 9, 845-850

(voir l'abstract ici)

Les nitrates alimentaires diminuent la tension artérielle au repos [Dietary nitrate has been shown to reduce resting blood pressure through vasodilation of capillaries]. Dans certaines conditions, ils sont aussi connus pour améliorer les performances sportives. En cas d’effort continu et prolongé (plus de six minutes), le temps jusqu’à épuisement peut en être accru de 25 %. En cas d’exercice unique et très intense, le temps de réalisation de l’épreuve peut être amélioré de près de 3 % [Nitrate supplementation appears to be ergogenic for the performance of prolonged (> 6mins) continuous, endurance exercise (time to exhaustion increased by up to 25%) and single bouts of high-intensity exercise (time-trial performance enhanced by nearly 3 %].

Les effets de la supplémentation en nitrate sur les sports d’équipe restent, par contre, incomplètement connus [It is surprising the effect of supplementation on team-sport athletes is yet to be fully explored]. Jusqu’à présent, une seule étude, celle de Wylie et coll., a tenté, en utilisant le «yo-yo intermitttent recovery test», de mesurer l’influence de la supplémentation en nitrate sur des exercices intermittents [Only one study has attempted to measure the influence of nitrate supplementation on intermittent exercise, by using the yo-yo intermittent recovery test, level 1 (IRI 1)] [Cf. rubrique du 10 juin 2013].

Les auteurs australiens [Institut National d’Etudes du Sport de l’Université de Canberra [UCNISS]] continuent dans cette voie.

Seize sportifs (9 hommes et 7 femmes) âgés d’une vingtaine d’années, adeptes des sports d’équipe, participent à une étude randomisée, en double aveugle et crossover. Deux heures avant l’épreuve, ils ingèrent:

- soit 70 ml d’un jus de betterave dont on a fait disparaître les nitrates sous l’effet d’une résine échangeuse d’ion [Purolite A520E] (groupe placebo PL)

- soit 70 ml d’un jus de betterave riche en nitrate, apportant un minimum de 300 mg d’ions NO3- (groupe nitrate NT).

L’épreuve consiste à effectuer une série de sprints répétés, séparés les uns des autres par des phases de récupération. Les sprints et les périodes de récupération durent respectivement 8 et 30 secondes. L’effort se fait sur cyclo-ergomètre, jusqu’à épuisement.

Le nombre de sprints effectués jusqu’à atteinte de l’épuisement est moins important dans le groupe nitrate NT que dans le groupe placebo PL: il est, en moyenne, de 13 dans le premier, de 15 dans le second. De même, l’énergie développée au cours de l’épreuve a tendance à être globalement moindre dans le groupe nitrate NT que dans le groupe placebo PL: elle est, en moyenne, de 49 kilojoules dans le premier, de 58 kilojoules dans le second [Fewer sprints (NT = 13 ± 5 au vs PL = 15 ± 6 au, p = 0.005) and less total work (NT = 49.2 ± 24.2 kJ vs PL = 57.8 ± 34.0 kJ, p = 0.027) was completed in the nitrate trial relative to placebo].

Ces données incitent à penser que la supplémentation orale en nitrate n’a pas réellement la capacité d’améliorer les performances sportives quand le sport consiste en des sprints répétés, que les sprints se succèdent à un rythme soutenu et que l’intensité de l’effort est submaximale [These findings suggest that dietary nitrate is not beneficial for improving repeated sprint performance, at least when such sprints are near maximal and frequent in nature].

Commentaire du blog

Les résultats ne sont pas en accord avec ceux récemment relatés par Wylie et coll. (rubrique du 10 juin 2013).

Dans l’étude britannique, les apports oraux en nitrate étaient plus importants. On les évaluait à un peu plus de 500 mg de NO3- à chaque prise, et à un total de plus de 1700 mg de NO3- lors des 36 heures précédentes.

La dose de nitrate ingérée joue peut-être un rôle. D’autres études sont nécessaires.

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Infarctus du myocarde expérimental, rôle de la NOS3

Posted on 11 juin 2014 by admin

Merx, M.W., Gorressen, S., van den Sandt, A., Cortese-Krott, M.M., Ohlig, J., Stern, M., Rassaf, T., Gödecke, A., Gladwin, M.T. and Kelm, M. (2014) Depletion of circulating blood NOS3 increases severity of myocardial infarction and left ventricular dysfunction. Basic Research in Cardiology 109.398  DOI.1007/s00395-013-0398-1

(voir l'abstract ici)

La NO synthase endothéliale porte également le nom de NOS3. L’oxyde nitrique NO qui dérive de son action enzymatique a pour propriété de réguler le flux sanguin coronaire. Par ses effets inotrope et lusitrope positifs, il optimise également la performance cardiaque en même temps qu’il améliore la relaxation de la cellule myocardique.

En réalité, la NOS3 ne s’exprime pas uniquement dans l’endothélium vasculaire. Elle s’exprime aussi dans un certain nombre de cellules sanguines, tels les polynucléaires éosinophiles, les B et T lymphocytes et les globules rouges [Cf. la fonction «érythrocrine»: rubrique du 19 avril 2014]. Ces derniers contribuent de façon non négligeable au pool circulant de l’oxyde nitrique NO. Comme des «navettes», ils en transportent les métabolites, en particulier l’ion nitrite NO2- [In addition to the vascular endothelium, the red blood cells are another source of vascular NO synthase dependent NO production and contribute to the circulating NO pool. In addition, red blood cells have «shuttle properties» and are able to accumulate and transport NO metabolites such as nitrite].

Les auteurs américains et allemands [Pittsburgh, Pennsylvanie, USA; Düsseldorf, Rhénanie-du-Nord-Westphalie, Allemagne] présentent une étude expérimentale menée chez la souris. Par irradiation et transplantation de moelle osseuse, ils génèrent deux types de souris:

- a) des souris exprimant la NO synthase dite endothéliale [NOS3] uniquement dans l’endothélium vasculaire [souris BC-/EC+}

- b) des souris exprimant la NO synthase dite endothéliale [NOS3] à la fois dans l’endothélium vasculaire et les cellules sanguines [souris BC+/EC+].

Entre les deux catégories de souris, des différences sont constatées. Par comparaison avec ce qu’on constate chez la souris exprimant normalement la NOS3 à la fois dans l’endothélium vasculaire et les cellules sanguines circulantes, chez la souris manquant de NOS3 dans ses cellules sanguines circulantes la concentration plasmatique en nitrite NO2-, la teneur en oxyde nitrique NO dans le globule rouge, appréciée par la mesure de l’intensité de fluorescence sous diacétate de 4-amino-5-méthylamino-2',7'-difluorofluorescéine [DAF-FM], et la déformabilité érythrocytaire sont, chacune, diminuées. Les résultats sont, en moyenne, les suivants:

 

Concentration plasmatique en nitrite NO2- [μg l-1]

Teneurs en oxyde nitrique dans les hématies, appréciées par l’intensité de fluorescence sous DAF-FM diacétate

Déformabilité érythrocytaire [index d’élongation]

Souris BC-/EC+

97

538

0.33

Souris BC+/EC+

145

619

0.36

Une occlusion coronarienne, à thorax fermé, pendant 60 minutes, suivie d’une reperfusion de 24 heures [60-min closed-chest coronary occlusion followed by 24 h of reperfusion] déclenche, chez la souris, un infarctus du myocarde expérimental. La taille de l’infarctus déclenché est alors trouvée plus importante chez la souris BC-/EC+ manquant de NOS3 dans ses cellules sanguines circulantes que chez la souris BC+/EC+ qui en contient à la fois dans son endothélium et ses cellules sanguines circulantes. Chez les souris des deux groupes, l’infarctus occupe, en moyenne et respectivement, 26 % et 14 % de l’aire tissulaire à risque.

Il en résulte une altération de la fonction ventriculaire gauche plus accentuée dans le premier groupe [BC-/EC+] que dans le second [BC+/EC+]. La fraction d’éjection est estimée, en moyenne et respectivement, à 46 et 52 %.

L’étude met l’accent sur le rôle favorable joué par la NOS3 circulante, présente dans les cellules sanguines, en cas d’infarctus du myocarde expérimental. Elle diminue la diffusion des lésions et atténue le retentissement sur la fonction ventriculaire [Reduced infarct size, preserved cardiac function, NO levels in red blood cells and red blood cells deformability suggest a modulating role of circulating NOS3 in an acute model of myocardial ischemia/reperfusion in chimeric mice].

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Nitrates et propriétés contractiles du muscle, chez l’homme

Posted on 7 juin 2014 by admin

Haider, G. and Folland, J.P. (2014) Nitrate supplementation enhances the contractile properties of human skeletal muscle. Medicine and Science in Sports and Exercise 46, 2234-2243

(voir l'abstract ici)

En 2012, une étude suédoise montrait que, chez la souris, des apports alimentaires en nitrate NO3- augmentaient la force contractile des muscles à fibres rapides [rubrique du 16 février 2013].

Les auteurs britanniques [Université de Loughborough, Leicestershire, Royaume-Uni] cherchent à savoir si, chez l’homme, une supplémentation orale en nitrate NO3- agit de même, en modifiant les propriétés contractiles du muscle squelettique [The possibility that nitrate supplementation might change the contractile properties of human skeletal muscle and potentially voluntary muscle performance, particularly explosive force production, has not been investigated].

Leur étude randomisée, en double aveugle et crossover, concerne 19 jeunes hommes (âge moyen: 21 ans), en bonne santé et non entraînés.

Pendant 7 jours consécutifs, les sujets participant à l’expérience ingèrent

- soit un placebo [groupe PLA]

- soit un jus de betterave concentré riche en nitrate, qui leur apporte 600 mg de NO3- j-1 [groupe NIT].

A la fin des 7 jours, la force musculaire est l’objet d’enregistrements lors de contractions isométriques du quadriceps, ou bien involontaires après stimulation électrique, ou bien, au contraire, volontaires [After the last supplementation dose, force was recorded whilst participants completed a series of voluntary and involuntary (electrically evoked) unilateral isometric contractions of the knee extensors].

Les auteurs constatent que, chez l’homme, la supplémentation alimentaire en nitrate renforce in vivo le couplage excitation-contraction (c.-à-d. l’ensemble des phénomènes qui transforment le signal nerveux reçu par la cellule musculaire en un signal intracellulaire vers les fibres contractiles) [The results of the current study indicate that short-term dietary nitrate supplementation with concentrated beetroot juice (~ 9.7 mmol nitrate per day) enhanced excitation-contraction coupling of human skeletal muscle in vivo].

Plus précisément, quand sont prises en compte les contractions isométriques quadricipitales non volontaires, on observe que la supplémentation en nitrate augmente

- la force maximale après stimulation électrique de faible fréquence (1-20 Hz)

- la force explosive (c.-à-d. la capacité à déclencher une contraction musculaire maximale en un temps minimal) après stimulation électrique de faible (1 Hz) ou de forte (300 Hz) fréquences.

[Specifically, nitrate supplementation increased peak force at low frequencies of electrical stimulation (1-20 Hz), and explosive force production at low (1 Hz) and high (300 Hz) frequencies of stimulation during unilateral isometric contractions of the knee extensors in untrained individuals].

Cependant, quand les contractions isométriques sont volontaires, ni leur force maximale ni leur force explosive ne sont réellement modifiées par la supplémentation en nitrate [Nitrate supplementation […] did not affect maximum and explosive voluntary force production in untrained individuals].

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Nitrate, nitrite et poudre d’épinard

Posted on 3 juin 2014 by admin

Shah, I., Petroczy, A., James, R.A. and Naughton, D.P. (2013) Determination of nitrate and nitrite content of dietary supplements using ion chromatography. Journal of Analytical and Bioanalytical Techniques S12:003.doi:10.4172/2155-9872.S12-003

(voir l'abstract ici)

Les auteurs britanniques [Université de Kingston; Kingston-upon-Thames, Surrrey, Royaume-Uni] présentent une nouvelle méthode de chromatographie ionique, précise, fiable, qui permet de mesurer les teneurs en nitrate NO3- et en nitrite NO2- dans les produits alimentaires [The primary aim of this study was to develop a new accurate, reliable and robust ion chromatography].

Leur méthode de mesure des teneurs en nitrate et des teneurs en nitrite est appliquée à trois jus de légumes: les jus de betterave, de radis noir et de céleri, et à cinq poudres de légumes: les poudres de betterave, d’épinard, de céleri, de carotte et de tomate.

En moyenne, les résultats sont les suivants:

Echantillons

Concentration en nitrate NO3-

[en mg kg-1]

Concentration en nitrite NO2-

[en mg kg-1]

Jus de betterave

476

38

Jus de radis noir

799

Non déterminé

Jus de céleri

256

Non déterminé

Poudre de betterave

16478

79

Poudre d’épinard

28867

42

Poudre de céleri

717

11

Poudre de carotte

621

Non déterminé

Poudre de tomate

113

27

Les auteurs attirent l’attention sur la poudre d’épinard. Alors que les résultats des mesures des concentrations en nitrate NO3- et nitrite NO2- dans le jus de betterave donnent lieu à des variations non négligeables quand, sur un même lot, les mesures sont répétées plusieurs fois par jour ou d’un jour à l’autre, les résultats des mesures de concentrations en nitrate NO3- et en nitrite NO2- de la poudre d’épinard sont, au contraire, remarquablement stables d’un contrôle à l’autre.

Les concentrations en nitrate et en nitrite dans le jus de betterave émanant de cette méthode d’analyse peuvent ainsi différer des valeurs inscrites sur l’étiquette. Dans les études scientifiques qui, pour que les déductions soient fiables, demandent des apports en nitrate ou en nitrite particulièrement précis, il serait préférable désormais de faire appel à des apports en nitrate et en nitrite par l’intermédiaire de la poudre d’épinard.

[Significant inter-batch variations were found in levels of nitrate and nitrite in the beetroot juice and concentrated beetroot juice samples tested. In contrast spinach powder could provide a homogenous source of nitrate and nitrite for physiological studies].

[(Figure 2) shows that individual samples of beetroot juice and concentrated beetroot juice would give different levels and greater variations, making spinach powder an ideal candidate for supplementation studies when exact dosage is of importance. The one sample test statistics shows that the observed levels are significantly different from the labeled values for beetroot juice and beetroot juice concentrate. It is also notable that considerable inter-batch variations exist for the processed beetroot juices. In some cases these differences amount to some 25 % for nitrate. In contrast, spinach powder was found to produce consistent levels for both nitrate and nitrite].

Commentaire du blog

La concentration en nitrate de la poudre d’épinard étudiée ici par les auteurs est extrêmement importante: en moyenne, 28867 mg NO3- kg-1.

Elle est plus de 5 fois plus importante que la concentration en nitrate de «Beet it Sport», un des produits diététiques à base de betterave à l’usage des sportifs: 5714 mg NO3- l-1 (rubrique du 20 mai 2013)

Elle est aussi plus de 500 fois plus importante que la limite administrative de 50 mg NO3- l-1, artificiellement fixée pour l’eau d’adduction publique par l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) en 1971 ainsi que, quelques années plus tard, en 1980, par le Conseil des Communautés européennes.

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Le point sur les nitrates alimentaires et la santé cardiovasculaire

Posted on 30 mai 2014 by admin

Kapil, V., Weitzberg, E., Lundberg, J.O. and Ahluwalia, A. (2014) Clinical evidence demonstrating the utility of inorganic nitrate in cardiovascular health. Nitric Oxide 38, 45-57

(voir l'abstract ici)

En neuf pages de texte suivies de 211 références bibliographiques, les auteurs suédois du Karolinska Institute [Stockholm] présentent une revue générale, intitulée: «Démonstration de l’utilité, pour la santé cardiovasculaire, des nitrates inorganiques».

Particulièrement informés sur une question scientifique qu’ils travaillent depuis plus de vingt ans, ils offrent au lecteur une synthèse remarquable, qui mérite d’être reçue du plus grand nombre.

Le plan de l’article est le suivant:

1) Introduction

2) Bio-activation de l’ion nitrate NO3- en oxyde nitrique NO

3) Utilité thérapeutique de la voie métabolique NO3- – NO2- – NO

3.1 Tension artérielle

3.2 Réactivité plaquettaire

3.3 Ischémie

3.4 Santé vasculaire

3.5 Capacité lors de l’exercice et fonction métabolique

4 Avantages potentiels des traitements basés sur les apports en nitrate NO3-

5 Les griefs à l’égard des nitrates

6 Conclusion

***

Trois figures complètent le texte:

Figure 1: La deuxième voie de production d’oxyde nitrique NO, à partir des apports alimentaires en nitrate NO3-.

La double découverte

- de la réduction de l’ion nitrite NO2- en oxyde nitrique NO

- et de la réduction de l’ion NO3- en ion NO2-, par la flore bactérienne buccale

a ouvert une voie royale, celle de la possibilité de traitements à base d’oxyde nitrique NO

[The discovery of authentic NO production from the 1 electron reduction of NO2- and demonstration that symbiotic, facultative, anaerobic, oral bacteria can reduce NO3- to NO2- has provided a further avenue within which to explore NO-based therapeutics].

Figure 2: La circulation entérosalivaire

L’ion nitrate NO3- d’origine alimentaire (1) est dégluti (2), absorbé en regard du tractus gastro-intestinal supérieur vers la circulation (3) […]. Il est ensuite concentré par les grandes salivaires (5) et sécrété en retour dans la cavité buccale dans une salive riche en nitrate (6). Les bactéries porteuses de nitrate-réductases convertissent les ions nitrate NO3- en ions nitrite NO2-. Ces nitrites sont déglutis (7) et parviennent dans la circulation (8), où les nitrite-réductases facilitent leur conversion en NO biologiquement actif (9).

[NO3- from the diet (1) is swallowed (2) and absorbed across the upper gastro-intestinal tract into the circulation (3) […]. This nitrate is concentrated by the salivary glands (5) and secreted back into the oral cavity as NO3--rich saliva (6) and NO3--reductase containing bacteria convert NO3- to NO2-. This NO2- is swallowed (7) and accumulates in the circulation (8) where NO2- reductases can facilitate conversion to bioactive NO (9)].

Figure 3: Le rôle de l’oxyde nitrique NO dérivé de l’ion nitrite NO2- dans le système cardiovasculaire.

L’oxyde nitrique NO provenant de l’ion nitrite NO2-

- augmente la concentration de guanosine monophosphate cyclique [cGMP]

- dans la cellule musculaire lisse vasculaire: d’où une vasodilatation,

- dans les plaquettes: d’où une diminution de l’agrégation plaquettaire,

- dans le leucocyte: d’où une diminution de l’interaction leucocyte-cellule endothéliale,

- agit sur la biogénèse mitochondriale [mitochondrial biogenesis] dans la cellule du muscle squelettique:

- d’où une diminution de la consommation en oxygène lors de l’effort.

***

On apprend que plusieurs études cliniques chez l’homme sont actuellement en cours, au Royaume-Uni et en Suède. Leurs résultats sont attendus:

1) Effets d’un apport alimentaire prolongé en nitrate [prolonged dietary nitrate], sous forme de jus de betterave, sur la tension artérielle du sujet hypertendu, traité ou non traité [clinicaltrials.gov: NCT01405898].

2) Effet d’un traitement par les nitrates alimentaires sur la fonction endothéliale et la réactivité plaquettaire en cas d’hypercholestérolémie [clinicaltrials.gov: NCT01493752].

3) Effet d’un traitement par nitrite NO2-, ou par voie systémique intraveineuse ou par voie locale intracoronarienne, en cas d’infarctus du myocarde [clinicaltrials.gov: NCT1388504 & NCT01584453].

4) Intérêt d’une supplémentation orale en nitrate NO3- avant et pendant un pontage coronarien [clinicaltrials.gov: NCT01348971].

***

Le cinquième chapitre est consacré aux griefs anciens à l’encontre des nitrates.

Les auteurs suédois expriment leur réserve à l’égard des anciennes suspicions, qui datent des années 1940 et 1950.

A l’origine de la concentration maximale de 50 mg NO3- l-1 fixée par les autorités administratives européennes et américaines pour l’eau de boisson, le risque méthémoglobinémique donne lieu maintenant, en fait, à une réelle ré-interprétation [However, more recently, there has been a reappraisal of these concerns and a reevaluation of those early data]. Comme le montrent des travaux récents, aucun lien n’existe entre, d’une part, le taux de méthémoglobine ou le risque de voir apparaître des signes cliniques de méthémoglobinémie et, d’autre part, les teneurs en nitrate de l’eau de boisson [Recent reports have demonstrated no consistent association between metHb levels or risk of developing clinical methaemoglobinaemia with drinking water NO3- levels].

De même, le risque carcinogène ne peut être vraiment retenu. Le rapport du Comité d’experts sur les Additifs alimentaires de l’OMS conclut en 2003 qu’aucune preuve scientifique de la carcinogénicité de l’ion nitrate NO3- n’existe chez l’homme [A comprehensive review of the data in by the World Health Organization Expert Committee on Food Additives concluded that there was no evidence that NO3- was carcinogenic to humans]. Le classement par le Centre International de Recherche sur le Cancer [CIRC], en 2010, des ions nitrate NO3- et nitrite NO2- comme «probablement cancérigènes chez l’homme» est scientifiquement critiquable. Comme l’ont montré Bryan et collaborateurs, plusieurs articles sur lesquels cette agence intergouvernementale prétend s’appuyer sont de qualité méthodologique défaillante.

***

Les effets bénéfiques des nitrates alimentaires à court terme sont aussi nombreux qu’indiscutables. La revue générale des auteurs suédois les énumère et les décrit avec soin.

Par contre, on ne sait toujours pas réellement si les effets bénéfiques à court terme se prolongent à l’identique lorsque les apports en nitrate sont longtemps poursuivis. Les travaux actuellement disponibles chez l’homme ne vont pas au-delà des quatre semaines de supplémentation. [There are no studies that have explored the chronic beneficial effects of NO3- supplementation in humans beyond 4 weeks]. La lacune devrait prochainement se combler. Comme on vient de le voir ci-dessus, les effets sur la tension artérielle du sujet hypertendu d’un apport prolongé en nitrates, sous forme de jus de betterave, font, par exemple, l’objet d’une enquête, destinée à être bientôt portée à la connaissance du milieu scientifique [clinicaltrials.gov: NCT01405898].

Ce n’est qu’après avoir vérifié que les effets bénéfiques des nitrates alimentaires s’observent aussi bien à court qu’à long termes que l’on pourra légitimement recommander au grand public d’adopter des habitudes alimentaires privilégiant les apports riches en nitrate sur de longues périodes [Thus, importantly, it is crucial that long-term, well-conducted clinical trials are performed before NO3- supplementation can be recommended in the clinical setting].

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Nitrates dans l’eau et anomalies congénitales

Posted on 26 mai 2014 by admin

Holtby, C.E., Guernsey, J.R., Allen, A.C., VanLeeuwen, J.A., Allen, V.M. and Gordon, R.J. (2014) A population-based case-control study of drinking-water nitrate and congenital anomalies using geographic information systems (GIS) to develop individual-level exposure estimates. International Journal of Environmental Research and Public Health 11, 1803-1823

(voir l'abstract ici)

Les auteurs canadiens présentent une étude cas-contrôles effectuée dans le comté de Kings. Situé au sud-ouest de la province de Nouvelle-Ecosse, incluant la vallée d’Annapolis, ce comté de 58900 habitants a une vocation surtout agricole.

En 1999 et 2000, la concentration de l’eau en nitrate NO3- est mesurée dans 140 puits privés. Entre 1988 et 2006, tous les nouveau-nés du comté atteints d’une anomalie congénitale majeure sont recensés.

Sur ces bases et par une méthode de régression logistique multifactorielle, les auteurs vérifient s’il existe un lien statistique entre la teneur en nitrate de l’eau de boisson et la fréquence des anomalies congénitales majeures observées à la naissance.

Trois catégories de concentrations en nitrates dans l’eau de boisson sont envisagées:

- a) concentration en nitrate dans l’eau inférieure à 4.4 mg NO3- l-1

- b) concentration en nitrate dans l’eau comprise entre 4.4 et 25 mg NO3- l-1

- c) concentration en nitrate dans l’eau supérieure à 25 mg NO3- l-1

L’étude est subdivisée en deux périodes:

1) Première période, de 1987 à 1997, avant que les autorités sanitaires canadiennes n’aient réclamé une adjonction systématique d’acide folique, ou vitamine B9, dans la nourriture.

2) Deuxième période, de 1998 à 2006, au cours de laquelle, dans le but, entre autres, de prévenir toute carence vitaminique pendant la grossesse, une supplémentation systématique d’acide folique dans les aliments à base de céréales est exigée pour l’ensemble de la population [The year 1998 […] is the year in which Canada first began to fortify food containing grain with folic acid nationally for the purpose of ensuring pregnant women were receiving sufficient quantities in their diets].

Résultats:

1) Première période, de 1987 à 1997

Les auteurs constatent un effet protecteur des nitrates à l’égard du risque d’apparition des anomalies congénitales majeures, à la fois lorsque la concentration en nitrate de l’eau de boisson est comprise entre 4.4 et 25 mg NO3- l-1 et lorsqu’elle dépasse 25 mg NO3- l-1 (Odds ratios respectifs de 0.48 et 0.47). L’effet protecteur n’est cependant pas statistiquement significatif [For cases and controls conceived prior to 1998, there appeared to be a non-significant protective effect for exposure to drinking-water nitrate concentrations greater than 1mg NO3--N/l. A trend toward reduced risk of congenital anomalies with nitrate exposure greater than the background concentration was shown for both nitrate exposure categories (1-5.56 mg NO3--N/l and >5.56 mg NO3--N/l].

2) Deuxième période, de 1998 à 2006

A partir du moment où la supplémentation de la nourriture en folates est mise en œuvre, les résultats semblent se modifier. Les auteurs constatent une augmentation du risque d’apparition des anomalies congénitales majeures lorsque la concentration en nitrate de l’eau de boisson est supérieure au seuil de 4.4 mg NO3- l-1. Avec une concentration en nitrate de l’eau de boisson comprise entre 4.4 et 25 mg NO3- l-1, l’augmentation du risque est statistiquement significative (Odds ratio: 2.44). Avec une concentration en nitrate de l’eau de boisson supérieure à 25 mg NO3- l-1, l’augmentation du risque existe aussi, sans être alors statistiquement significative (Odds ratio: 2.25) [For cases and controls conceived after 1998 there was a significantly increased risk of congenital anomalies with nitrate exposure from 1-5.56 mg NO3--N/l  and  a trend toward an increased risk of congenital anomalies with nitrate exposure greater than 5.56 mg NO3--N/l].

Après avoir récolté ces données séparées, les auteurs procèdent ensuite à leur combinaison, envisageant alors l’ensemble des vingt années, de 1997 à 2006. Pour ces vingt années, ils observent une augmentation modeste du risque d’anomalie congénitale majeure à la fois lorsque la concentration en nitrate de l’eau de boisson est comprise entre 4.4 et 25 mg NO3- l-1 et lorsqu’elle est supérieure à 25 mg NO3- l-1. L’augmentation du risque n’est pas statistiquement significative (Odds ratios respectifs de 1.65 et 1.66) [After controlling for all other variables there is a trend-toward a modest increase in risk of congenital anomalies with exposure to nitrate concentrations greater than 1 mg /l, which is the local background nitrate concentration. This trend was present for both exposure categories 1-5.56 mg NO3--N/l and >5.56 mg NO3--N/l. However, this categorical nitrate variable does not attain statistical significance or show a dose-response relationship].

Vient le moment de conclure. Les auteurs canadiens laissent planer un doute sur la responsabilité éventuelle des nitrates de l’eau de boisson dans l’apparition des malformations congénitales majeures. Bien que le pouvoir statistique de l’étude puisse être considéré comme faible, ils observent, disent-ils, une augmentation d’incidence des anomalies congénitales pour des concentrations de nitrate dans l’eau de boisson supérieures à 4.4 mg NO3- l-1, le dixième de la concentration maximale admissible canadienne. De leur point de vue, d’autres études s’avèrent nécessaires [Though the study is likely underpowered, these results suggest that drinking-water nitrate exposure may contribute to increased congenital risk of congenital anomalies at levels below the current Canadian maximum allowable concentration] [The observed increase in the incidence of congenital anomalies with drinking-water nitrate exposure greater than 1 mg NO3--N/l, which is just 10% of the Canadian maximum allowable concentration, is an intriguing finding and suggests that further investigation of the relationship between drinking-water nitrate and congenital anomalies at lower exposure levels is warranted].

Commentaire du blog

La conclusion des auteurs semble relever d’un a priori.

Si, à partir de ce travail, il était envisageable de faire quelque déduction, on devrait considérer que des concentrations en nitrate de l’’eau de boisson supérieures à 4.4 mg NO3- l-1, sans adjonction de folates dans la nourriture, tendent à protéger l’embryon et le fœtus du risque de d’anomalie congénitale majeure, la protection éventuellement assurée par les nitrates disparaissant en cas d’adjonction systématique de folates dans la nourriture.

Les auteurs n’ont pas souhaité formuler de tels propos.

En réalité, leur étude mérite de fortes réserves:

- Le seuil de ~ 4 mg NO3- l-1 dans l’eau de boisson sur lequel les auteurs attirent l’attention est des plus faibles. On rappellera que la concentration de nitrate dans des légumes comme la betterave, les épinards ou la salade est habituellement comprise entre 1000 et 3000 mg NO3- kg-1.

- Les sources en nitrate ne sont pas seulement exogènes. La synthèse endogène en nitrate par la voie de la NO synthase (ou de la L-arginine) est quantitativement proche de la source exogène. Cette synthase endogène en nitrate est fortement augmentée lors des activités physiques et sportives, ou lors des séjours en altitude.

Les auteurs ne prennent en considération ni les apports en nitrate provenant des légumes, ni la synthèse endogène en nitrate.

Si les nitrates de l’eau de boisson favorisaient l’apparition de malformations congénitales, ce qui, bien sûr, n’est pas le cas, il faudrait recommander à la population féminine d’éviter la consommation de légumes, la pratique du sport et le séjour en altitude, toutes recommandations contraires au bon sens.

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Nitrates des légumes et agriculture “biologique”

Posted on 22 mai 2014 by admin

Sobieralski, K., Siwulski, M. and Sas-Golak, I. (2013) Nutritive and health-promoting value of organic vegetables. Acta Scientiarum Polonorum, Technologia Alimentaria 12, 113-123

(voir l'abstract ici)

Les auteurs polonais [Département des récoltes végétales-Université de Poznan] présentent une revue générale qu’ils consacrent à la valeur nutritive des aliments issus de l’agriculture «biologique» et à leurs avantages sanitaires, si on les compare à ceux des aliments provenant de l’agriculture conventionnelle.

Un chapitre porte sur la teneur en nitrate NO3- des uns et des autres.

Les résultats sont contradictoires.

En 1997, recensant 41 études sur le sujet, Woese et coll. observent que les fortes teneurs en nitrate sont le propre des légumes issus de l’agriculture traditionnelle [Woese et al. [1997] when summing up results of 41 tests comparing nitrate contents in vegetables from conventional and organic farming systems stated that a higher nitrate level was characteristic of conventionally grown leafy and root vegetables].

En 2001, à partir de 176 échantillons, Worthington note que dans 72 % des cas les teneurs en nitrate sont plus fortes dans les légumes issus de l’agriculture conventionnelle, et dans 24 % des cas elles le sont, au contraire, dans les légumes issus de l’agriculture «biologique» [Worthington [2001] when comparing results of analyses conducted on 176 samples showed that in 72 % cases the content of nitrates was higher in conventionnally grown vegetables, while in 24 % cases this content was higher in organic vegetables].

En 2001, Heaton confirme que dans 14 études comparatives les teneurs en nitrate sont plus élevées en cas d’agriculture conventionnelle. Dans 2 autres études, les teneurs en nitrate sont similaires d’une forme d’agriculture à l’autre [As it results from a report by Heaton [2001], 14 comparative studies confirmed lower contents of nitrates in organic raw materials, while in two no significant differences were shown in this respect].

En 2002, Malmauret et coll. notent de fortes teneurs en nitrate dans les épinards issus de l’agriculture conventionnelle. En 2001 Elmadfa constate l’inverse [Malmauret et al. [2002] obtained high nitrate contents in conventionally grown spinach, while Elmadfa [2001] showed an opposite trend].

En 2009, Lima et coll. observent enfin que les teneurs en nitrate sont significativement plus élevées dans les feuilles de chou chinois issues de l’agriculture «biologique» que dans les feuilles de chou chinois issues de l’agriculture conventionnelle [Lima et al. [2009] showed that the content of nitrates was significantly higher in leaves of Chinese cabbage coming from organic culture].

La conclusion des auteurs est prudente et mitigée. Des données recueillies, il ressort que les consommateurs qui achètent des légumes issus de l’agriculture biologique n’achètent pas toujours des légumes moins riches en nitrate [It results from the statements presented above that consumers buying organic vegetables do not always receive a product with a lower nitrate content].

Commentaire du blog

Les auteurs polonais classent les nitrates parmi les «produits considérés comme néfastes pour la santé de l’homme» […«compounds considered harmful for human health»].

Ils semblent ignorer que, si l’on excepte le risque de méthémoglobinémie du nourrisson

(un risque non lié directement aux nitrates mais lié aux nitrites, après transformation des nitrates en nitrites sous l’effet d’une pullulation microbienne dans le milieu (>106 germes ml-1) [rubriques des 7, 11 et 14 mai 2010]),

les nitrates alimentaires sont sans aucun danger pour la santé de l’homme, quelle que soit l’importance des apports.

Malgré la foule des travaux parus sur le sujet [Cf. la page RUBRIQUES PAR THEMES], ils semblent également ignorer les multiples effets bénéfiques des nitrates sur la santé.

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Cancer buccal: nitrates et nitrites salivaires

Posted on 17 mai 2014 by admin

Shende, V., Biviji, A.T. and Akaarte, N. (2013) Estimation and correlative study of salivary nitrate and nitrite in tobacco related oral squamous carcinoma and submucous fibrosis. Journal of Oral and Maxillofacial Pathology 17, 381-385

(voir l'abstract ici)

Pathologie assez fréquente en Inde, le carcinome épidermoïde de la cavité buccale est significativement lié au tabagisme [In India, [oral cancer] is one of the common cancers. […] Tobacco plays significant role in etiology of oral squamous carcinoma].

La fibrose buccale sous-muqueuse s’observe également dans le sous-continent indien. Cette deuxième affection, précancéreuse, est liée au mâchonnement répété et régulier de chiques de bétel. Les chiques de bétel sont composées de noix d’arec, souvent associées à du tabac.

Les auteurs indiens [Nagpur, Etat du Maharashtra] font remarquer que si la nitrosation des alcaloïdes du tabac est susceptible de donner lieu à la formation de N-nitrosamines [Interest in nitrosation of tobacco alkaloids has increased and several studies to study the formation and analysis of N-nitrosamines in tobacco products have been carried out], il pourrait en être de même avec les alcaloïdes de la noix d’arec [In vitro experiments with arecoline and nitrite have shown that «areca nut» alkaloid can give rise to at least four N-nitrosamines, which can induce precancerous conditions].

Les auteurs se proposent ainsi de mesurer les teneurs salivaires en nitrate NO3- et en nitrite NO2- de 25 sujets témoins, de 24 patients atteints de fibrose buccale sous-muqueuse, de 28 patients atteints de carcinome épidermoïde de la cavité buccale.

Les résultats obtenus sont les suivants: 

 

Concentration de la salive en nitrate NO3-

 

Valeurs extrêmes

(mg NO3- l-1)

Concentration de la salive en nitrate NO3-

 

Valeur

moyenne

(mg NO3- l-1)

Concentration de la salive en nitrite NO2-

 

Valeurs extrêmes

(mg NO2- l-1)

Concentration de la salive en nitrite NO2-

 

Valeur moyenne

(mg NO2- l-1)

Sujets témoins (n=25)

4.6 à 15.5

Non précisé

1.4 à 4.6

Non précisé

Patients atteints de fibrose buccale sous-muqueuse (n=24)

9.7 à 37.2

18.8

3.3 à 13.1

8.0

Patients atteints de carcinome épidermoïde de la cavité buccale

(n=28)

6.2 à 42.1

23.1

3.3 à 44.2

11.7

Les auteurs considèrent que, comparativement à celles des sujets témoins, les concentrations salivaires en nitrate NO3- et en nitrite NO2- des patients atteints de fibrose buccale sous-muqueuse ne sont pas statistiquement augmentées, du moins lorsque les patients n’ont pas d’attitude tabagique avérée et que les lésions n’ont pas été réellement cancérisées [The salivary nitrate and nitrite level was not significant in oral submucous fibrosis patients when statistically compared to control group, except in patients with tobacco habits in some form or other and in oral submucous fibrosis patients who showed carcinomatous changes].

Par contre, comparativement à celles des sujets témoins, les concentrations salivaires en nitrate NO3- et en nitrite NO2- des patients atteints de carcinome épidermoïde de la cavité buccale sont statistiquement augmentées [The salivary nitrate and nitrite level of oral carcinoma patients when compared with control group showed a significant increase].

Les auteurs concluent de manière évasive. Chez les patients atteints de carcinome épidermoïde de la cavité buccale, écrivent-ils, la composition de la salive est modifiée. Cette modification a un lien avec les mécanismes auxquels participent les radicaux libres [Salivary composition of oral squamous cell carcinoma patients is substantially altered with respect to free radical-involved mechanisms].

Commentaire du blog

Egalement conduite en Inde, l’étude de Patel et coll. (2009) [rubrique du 19 mars 2010] notait que chez les patients atteints de carcinome épidermoïde de la cavité buccale les taux plasmatiques en NOx [nitrate NO3- + nitrite NO2-] étaient plus que doublés.

Dans un tel contexte pathologique tumoral, l’hypothèse prioritaire paraît celle d’une augmentation d’activité de la NO synthase inductible [iNOS] en raison d’une inflammation des lésions néoplasiques. Puisque les nitrates sont l’objet d’une circulation entérosalivaire, il paraît légitime d’envisager que l’augmentation des concentrations salivaires en nitrate et en nitrite puisse, en réalité, être consécutive à celle des concentrations plasmatiques.

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Fenouil et nitrates chez les bovins

Posted on 12 mai 2014 by admin

Costagliola, A., Roperto, F., Benedetto, D., Anastasio, A., Marrone, R., Perillo, A., Russo, V., Papparella, S. and Paciello, O. (2014) Outbreak of fatal nitrate toxicosis associated with consumption of fennels (Foeniculum vulgare) in cattle farmed in Campania region (southern Italy). Environmental Science and Pollution Research 21, 6252-6257

(voir l'abstract ici)

Les auteurs italiens [Département de Médecine Vétérinaire et de Production Animale de l’Université de Naples] rapportent les troubles qui ont frappé, en Campanie, un troupeau de 50 vaches laitières de race Podolica.

Les bovins sont âgés de 3 à 6 ans. Subitement, ils présentent faiblesse, tremblements musculaires et ataxie, en même temps qu’ils font preuve d’anxiété [A group of Italian Podolica breed of dairy cattle, between 3 and 6 years of age, from the same farmhouse, suddenly developped anxiety, weakness, muscular tremors, and ataxia]. En 24 à 48 heures, 15 d’entre eux meurent, dans un tableau fait de convulsions, de dyspnée, de tachypnée [Fifteen out of the entire herd of 50 cows died within 24 to 48 h from the onset of the first clinical signs […]. Cattle showed mainly convulsions associated with dyspnea and tachypnea].

La région de Campanie produit du fenouil (Foeniculum vulgare) destiné à la consommation humaine. Les bovins atteints sont nourris avec des résidus de fenouil, non vendus […waste from the sale of the fennels…]. Les signes cliniques sont notés 2 à 4 heures après leur consommation […the onset of the first clinical signs […] were evident after 2-4 h from the consumption of fennels].

Effectuée sur le terrain chez 5 bovins, l’autopsie montre un sang de couleur brunâtre ainsi qu’une cyanose affectant à la fois les muqueuses de la bouche et des naseaux et la peau des mamelles. Au microscope, les auteurs constatent dans les poumons et le myocarde des dépôts hémorragiques et dans les reins des phénomènes congestifs sur les vaisseaux glomérulaires et des phénomènes de nécrose sur les épithéliums tubulaires.

En raison du contexte, des signes cliniques, des constatations faites à l’autopsie, les auteurs envisagent, à titre de présomption, un diagnostic de méthémoglobinémie d’origine toxique [The brownish color of the blood and the cyanosis of the visible mucosa found at the necropsy helped us rule out all other diseases associated with the clinical signs shown by the animals. The anamnesis, the clinical signs, and the anatomopathological lesions led to a presumptive diagnosis of toxicosis by methemoglobinizing agents].

Dosant chez les animaux les concentrations en nitrate NO3- du sang, du contenu du rumen, du foie et des reins, ils les évaluent, respectivement et en moyenne, à 3.7, 4.4, 113 et 282 mg NO3- l-1 ou kg-1. Dosant également les concentrations en nitrate NO3- des parties vertes et blanches du fenouil consommé, ils les évaluent, respectivement et en moyenne, à 4672 et 3 mg NO3- kg-1.

Selon eux, notamment en raison des hautes teneurs des parties vertes du fenouil en nitrate, le diagnostic envisagé, celui de méthémoglobinémies liées à d’importantes ingestions de nitrate NO3-, se trouve confirmé [The detection of high levels of nitrate in the liver, kidney, and blood samples and in the ruminal content and fennels, along with other compatible post-mortem findings, confirmed the diagnosis of death due to nitrate intoxication].

Ils recommandent la vigilance, tant aux éleveurs et vétérinaires en matière de nutrition animale qu’aux médecins en matière de consommation humaine de légumes [Thus, not only farmers and veterinary nutritionists should be aware and consider the safety of the feed administered to livestock but also physicians should consider the clinical signs of acute or chronic exposure to nitrate and nitrite in people that consume these vegetables].

Commentaire du blog

Ce travail laisse perplexe et sceptique.

Ni le diagnostic de méthémoglobinémie, ni la responsabilité des nitrates du fenouil ne sont réellement démontrés.

Il ne semble pas scientifiquement possible d’affirmer l’existence d’une méthémoglobinémie sans avoir mesuré le taux de méthémoglobine. Le dosage doit être effectué du vivant de l’animal. Il aurait également été souhaitable que les auteurs précisent les taux de méthémoglobine des 35 animaux non décédés.

La concentration en nitrate des parties vertes du fenouil consommé par les animaux est, certes, importante: en moyenne 4672 mg NO3- kg-1. Par comparaison, selon la Diagonale des Nitrates (1991), les concentrations moyennes respectives en nitrate de légumes comme les épinards, la betterave, la batavia ou le navet sont de 1870, 1900, 2716 ou 2870 mg NO3- kg-1. Il convient cependant de faire deux remarques:

1) Si les auteurs avaient mesuré les concentrations en nitrate de l’herbe broutée par les bovins, ils auraient pu évaluer, pour comparaison, la quantité de nitrate que les animaux ingèrent quotidiennement.

2) Quelle que soit l’importance de leurs apports, les nitrates NO3- ne font courir aucun risque de méthémoglobinémie aux humains. Chez les humains, le risque de méthémoglobinémie n’existe, on le sait, qu’en cas d’ingestion de nitrite NO2- par un nourrisson âgé de moins de six mois [Cf. rubriques des 7, 11 et 14 mai 2010]

Les auteurs parlent de résidus de fenouil ayant échappé à la vente pour la consommation humaine [The waste from the sale of the fennels were collected and fed ad libitum to cows]. Ces résidus étaient-ils l’objet d’une pullulation microbienne? La quantification de la population bactérienne dans les résidus de fenouil et la mesure de leurs concentrations en nitrite NO2- auraient, sans doute, été plus instructives que la mesure de leurs concentrations en nitrate NO3-.

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Nitrite, adipocyte et absorption cellulaire du glucose

Posted on 7 mai 2014 by admin

Khoo, N. K.H., Mo, L., Zharikov, S., Kamga-Pride C., Quesnelle, K. , Golin-Bisello, F., Li, L, Wang, Y. and Shiva, S. (2014) Nitrite augments glucose uptake in adipocytes through the protein kinase A-dependent stimulation of mitochondrial fusion. Free Radical Biology and Medicine 70, 45-53

(voir l'abstract ici)

A partir d’adipocytes en culture, les auteurs américains [Département de Pharmacologie et Institut de Médecine Vasculaire de Pittsburgh, Pennsylvanie, USA] étudient l’effet exercé in vitro par l’ion nitrite NO2-, sous forme de nitrite de sodium NaNO2, sur l’absorption cellulaire du glucose.

Dans un article assez technique, ils montrent que

1) L’ion nitrite NO2- stimule la phosphorylation de la protéine kinase A [PKA] [Nitrite treatment stimulated the phosphorylation of PKA].

2) Parallèlement à la dose de nitrite reçue l’activité enzymatique de la PKA s’accroît. L’accroissement de cette activité enzymatique commence dès la première ou la troisième heures pour se prolonger jusqu’à la vingt-quatrième heure [The treatment with nitrite, but not nitrate, significantly increased PKA activity dose-dependently (50 and 100 μM) for 24h and as early as 1h and 3h].

3) L’activation de la protéine kinase A est à l’origine d’un changement morphologique des mitochondries. Vue au microscope électronique, la mitochondrie prend, sous l’effet de l’ion nitrite, un aspect allongé, correspondant au phénomène dit de fusion mitochondriale [Though no change in absolute mitochondrial number was observed in the cells, the cells displayed a change in morphology characterized by elongated mitochondrial networks consistent with mitochondrial fusion […] Nitrite-induced mitochondrial fusion is dependent on PKA activation].

4) La fusion mitochondriale est elle-même nécessaire pour que se produise ensuite, à titre de conséquence, une augmentation de l’absorption cellulaire du glucose [Mitochondrial fusion is required for nitrite-mediated glucose uptake […] In aggregate, these data demonstrate that nitrite-induced PKA activation results in mitochondrial fusion and stimulation of respiration, which is required for augmented glucose uptake in adipocytes]

Les auteurs font remarquer qu’apparemment, dans leur étude sur des adipocytes in vitro, l’action de l’ion nitrite NO2- sur l’absorption cellulaire du glucose ne fait intervenir ni l’oxyde nitrique NO ni la guanosine monophosphate cyclique [cGMP] [Prior studies suggest that the effect of nitrite in obese models are at least partially dependent on this canonical nitrite-NO-cGMP signaling. However, the current study provides evidence that the effect of nitrite in adipocytes is independent of cGMP production and instead reliant on the activation of the c-AMP-dependent knisase PKA].

Ils signalent aussi l’étude de Carlström et coll. [Cf. rubrique du 2 novembre 2010]. L’étude suédoise rapportait l’effet d’une administration chronique, pendant 10 semaines, de nitrate de sodium chez des souris déficientes en NO synthase endothéliale. Chez elles, l’administration de nitrate de sodium diminuait le poids corporel, l’accumulation de graisse viscérale et le taux circulant de triglycérides tout en corrigeant la tendance prédiabétique. Il est possible que l’effet exercé par l’ion nitrite sur l’adipocyte et son absorption du glucose ait joué un rôle [These data demonstrate a novel role for nitrite as a regulator of adipocyte function and represent a potential mechanism underlying the beneficial effects of nitrate in metabolic syndrome previously reported]. 

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