Nitrate des végétaux et méthodes de cuisson

Posted on 26 octobre 2013 by admin

Boari, F., Cefola, M., Di Gioia F., Pace, B., Serio, F. and Cantore, V. (2013) Effect of cooking methods on antioxidant activity and nitrate content of selected wild Mediterranean plants. International Journal of Food Sciences and Nutrition 64, 870-876

(voir l'abstract ici)

Dans certaines régions rurales d’Europe du Sud, notamment en Italie, les plantes sauvages sont toujours présentes dans l’alimentation habituelle. Elles gardent une place dans le régime méditerranéen traditionnel [Wild plants have always represented an important food source for the rural communities of the Mediterranean diets […]. In Italy, like in many other European countries, the tradition of gathering and eating non-cultivated plants is still alive].

Les auteurs italiens [Université de Bari, province des Pouilles] étudient les effets

- de l’ébullition

- de la cuisson à la vapeur

- de la cuisson aux micro-ondes

sur huit plantes méditerranéennes sauvages:

- l’asperge sauvage (Asparagus acutifolius)

- l’asphodèle jaune (Asphodeline lutea)

- la bette maritime (Beta vulgaris subsp. maritima)

- la picride fausse vipérine (Helminthotheca echioides)

- le laiteron maraîcher (Sonchus oleraceus)

- le pissenlit (Taxaracum officinale)

- l’urosperme fausse picride (Urospermum picroides)

- et l’ortie commune (Urtica dioica)

Les pousses d’asperge sauvage et d’asphodèle jaune sont récoltées alors qu’elles n’ont pas plus de 30 à 35 cm de long, leurs extrémités étant encore tendres. L’ortie commune ne dépasse pas encore 20 cm de long. Les feuilles jeunes de bette maritime, de picride fausse vipérine, de laiteron maraîcher, de pissenlit et d’urosperme fausse picride sont prélevées avant l’apparition de la tige florale, la plante étant coupée juste au-dessus du collet de la racine.

En fonction de sa modalité et de la plante concernée, le temps de cuisson varie entre 3 et 10 minutes.

Avant la cuisson, la concentration en nitrate NO3- diffère nettement d’une plante à une autre. La plus faible concentration en nitrate est trouvée dans l’asperge sauvage: 1273 mg NO3- kg-1 de poids sec, la plus forte dans l’ortie commune: 13746 mg NO3- kg-1 de poids sec. Elle y est plus de dix fois plus importante. Les autres plantes ont des concentrations en nitrate intermédiaires. Pour l’asphodèle jaune, la bette maritime, la picride fausse vipérine, le laiteron maraîcher, le pissenlit et l’urosperme fausse picride, ces concentrations sont respectivement de 3947, 6539, 4559, 4644, 3966 et 4040 mg NO3- kg-1.de poids sec.

La méthode de cuisson qui, en moyenne, fait le plus baisser les concentrations des plantes en nitrate est l’ébullition. Elle les diminue, en moyenne, de 43%. En moyenne et respectivement, la cuisson à la vapeur et la cuisson aux micro-ondes les diminue de 35.5 et 35.0%.

Sous l’effet de différentes méthodes de cuisson, certaines plantes perdent la plus grande partie de leurs ions nitrate. Ainsi:

- sous l’effet de l’ébullition, le laiteron maraîcher et la picride fausse vipérine perdent respectivement 74 et 72 % de leur teneur en nitrate.

- sous l’effet de la cuisson à la vapeur, le laiteron maraîcher et l’asphodèle jaune perdent respectivement 77 et 68 % de leur teneur en nitrate.

- sous l’effet de la cuisson aux micro-ondes, le laiteron maraîcher et la picride fausse vipérine perdent respectivement 65 et 62 % de leur teneur en nitrate.

Selon les auteurs italiens, l’importante réduction des teneurs en nitrate des plantes étudiées sous l’effet des méthodes de cuisson minimise les risques sanitaires, déjà faibles, liés à leur consommation [The considerable reduction of nitrate content, caused by all cooking method tested, suggests that the cooking process may reduce the nitrate intake potentially associated to the consumption of wild edible plants, and thus minimize the already low health risks related to the consumption of wild edible plants].

Commentaire du blog

La réglementation européenne, qui fixe des teneurs maximales en nitrate dans les légumes, continue à influencer les auteurs italiens. Ils ne parviennent pas à réaliser que les nitrates des légumes sont à la fois inoffensifs et extrêmement bénéfiques pour la santé.

Contrairement à ce qu’ils sous-entendent, la réduction, sous l’effet des trois méthodes de cuisson, des teneurs en nitrate des plantes étudiées a plutôt, sur la santé, un effet négatif. Elle contribue à diminuer la protection cardiovasculaire, particulière, on le sait, au régime méditerranéen.

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Nitrate et nitrite. Effets fastes ou effets néfastes?

Posted on 17 octobre 2013 by admin

Ghasemi, A. and Zahediasl, S. (2013) Potential therapeutic effects of nitrate/nitrite and type 2 diabetes mellitus. International Journal of Endocrinology and Metabolism 11, 63-64

(voir l'ensemble du texte ici)

Dans le numéro de printemps 2013 de la revue ”International Journal of Endocrinology and Metabolism”, l’éditorial est rédigé par deux scientifiques du “Research Institute for Endocrine Sciences” de l’Université “Shahid Beheshti” de Téhéran. L’auteur en second [S.Z.] est l’un des deux rédacteurs en chef de la revue.

Ils se proposent de faire le point sur les effets positifs et négatifs des ions nitrate NO3- et des ions nitrite NO2-.

A en croire l’Organisation Mondiale de la Santé [OMS], les concentrations maximales en nitrate NO3- et en nitrite NO2- à ne pas dépasser, pour raison de santé, dans l’eau de boisson seraient respectivement de 50 mg NO3- l-1 et de 3 mg NO2- l-1 [According to WHO guidelines, upper limits for nitrate and nitrite are 50 mg/L and 3 mg/L]. En fait, le rôle néfaste des ions nitrate et nitrite dans l’organisme est maintenant remis en question. On constate que la voie Nitrate alimentaire-Nitrite-NO s’ajoute, en pratique, à la voie classique de la L-arginine ou de la NO synthase, jouant un rôle de soutien en cas d’hypoxie et d’acidose [The view that nitrate and nitrite are harmful is now being questioned […]. It seems that nitrate-nitrite-NO pathway is complementary or even a back-up system (mostly during hypoxia and low pH) to the classical L-arginine-NO synthase pathway].

Des travaux récents ont mis en évidence un certain nombre d’effets favorables des ions nitrate et nitrite. Les auteurs citent, entre autres, un effet protecteur chez la souris à l’égard des lésions d’ischémie-reperfusion, un effet hypotenseur chez l’homme et l’animal, une diminution du "stress oxydatif", une amélioration de l’efficacité mitochondriale, une diminution de la consommation d’oxygène lors de l’exercice physique, une diminution du taux sérique des triglycérides accompagnée d’une normalisation de la tolérance au glucose chez la souris déficiente en NO synthase endothéliale. Les ions nitrate et nitrite pourraient intervenir dans la prévention et le traitement du diabète de type 2 [These findings may have implications in prevention and treatment of type 2 diabetes].

Ayant cité ces effets bénéfiques des ions nitrate et nitrite, les auteurs s’empressent d’ajouter qu’il convient, à leurs yeux, malgré tout, de les replacer dans un contexte d’ensemble, de manière à ne pas oublier les effets défavorables, abordés dans divers autres travaux [These potential therapeutic effects should however be considered in the context of reports on the harmful effects of nitrate/nitrite and L-arginine]. La formation de NO favoriserait la destruction des cellules pancréatiques bêta lors du développement du diabète de type 1 de la souris. Les médicaments donneurs de NO provoqueraient également des lésions de ces cellules bêta des îlots de Langerhans. L’oxyde nitrique NO serait en cause dans la diminution de la sécrétion d’insuline chez le rat prédiabétique. L’ion nitrate rendrait plus précoce l’apparition de l’hypertension et augmenterait l’incidence du diabète [Nitrate may cause early onset of hypertension and increased incidence of diabetes]. Il favoriserait l’apparition d’anomalies de la fonction rénale.  A long terme, il induirait, au moins chez l’animal, une tendance à l’hypothyroïdie [In addition nitrate may induce kidney dysfonction and long-term nitrate therapy, at least in animal studies, may produce hypothyroidism].

Précurseur des nitrosamines, les ions nitrate ont, par ailleurs, été accusés de favoriser l’apparition de cancers. Chez l’homme, une telle crainte, les auteurs l’admettent, s’est avérée scientifiquement infondée [Cancer, particularly of the stomach, is another concern attributed to nitrate […]. However no causative link between nitrite and nitrate exposure and cancer including stomach cancer has been documented in humans].

Au total, les auteurs constatent ce qu’ils appellent une “dichotomie” entre les effets fastes et néfastes des ions nitrate et nitrite. A leurs yeux, de nouveaux travaux s’avèrent nécessaires, notamment afin d’identifier les sujets qui seraient, à l’avenir, le plus susceptibles de tirer bénéfice des apports majorés en nitrate et en nitrite [In conclusion, there is a dichotomy of current scientific attitudes about the use of nitrate and nitrite; i.e. having potential new therapeutic application for human health or having potential human risks and further researches are needed in this field, especially to identify individuals that may benefit from nitrate/nitrite therapy].

Commentaire du blog

Il est vrai que la lecture de la littérature consacrée aux effets biologiques, certains ou supposés, des ions nitrate et nitrite peut prêter à confusion, du moins lorsque l’on ne tient pas compte de la valeur scientifique de chacun des articles publiés et que l’on omet d’effectuer le tri nécessaire.

Les effets biologiques favorables des nitrates alimentaires sont nombreux et importants. Les auteurs n’en citent que quelques-uns. Pour avoir une idée plus exacte du sujet, on consultera le chapitre J de la page: RUBRIQUES PAR THEMES.

A juste raison, les auteurs estiment infondé le grief carcinologique.

Mais les divers effets néfastes sur le pancréas, la tension artérielle, le rein et la thyroïde qu’ils attribuent éventuellement aux ions nitrate ne sont pas davantage convaincants.

On se souvient que la concentration plasmatique en nitrate NO3- et en nitrite NO2- [NOx] est augmentée de 60 % par un entraînement sportif fait d’exercices physiques réguliers de moyenne intensité pendant six mois [Zaros et coll., rubrique du 4 novembre 2009]. On se souvient que la concentration plasmatique en nitrate NO3- est, en moyenne, 9 fois plus importante chez le Tibétain vivant à 4200 m. d’altitude que chez l’Américain vivant au niveau de la mer [Erzurum et coll., rubrique du 30 octobre 2009].

Si ces effets néfastes sur le pancréas, la tension artérielle, le rein et la thyroïde étaient réels, on devrait les observer chez le sportif et les sujets vivant en altitude. Si on ne les observe pas chez ces mêmes sujets, c’est bien, à l’inverse, que les ions nitrate et nitrite sont, à cet égard, réellement inoffensifs.

La seule toxicité réelle à bien connaître est celle de l’ion nitrite NO2-; elle concerne le nourrisson âgé de moins de six mois.

Lorsqu’un biberon est préparé avec une eau de puits «sordide» contenant plus de 106 germes ml-1, les ions nitrate NO3- présents dans le biberon peuvent y être transformés en ions nitrite NO2-. Le nourrisson ingérant des ions nitrite est alors menacé de développer une affection aiguë, le plus souvent bénigne mais potentiellement grave, la méthémoglobinémie.

Aucun danger n’existe, par contre, avec l’eau d’adduction publique. Cette dernière est bactériologiquement contrôlée. Elle contient constamment moins de 102 germes ml-1. Quelle que soit leur concentration, les ions nitrate présents dans le biberon ne peuvent, alors, être transformés en ions nitrite [Tamme et coll., rubriques des 7, 11 et 14 mai 2010]. Avec l’eau d’adduction publique, le risque méthémoglobinémique est nul.

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Nitrate et DMLA

Posted on 13 octobre 2013 by admin

Klein, B.E.K., McElroy J.A., Klein, R., Howard, K.P. and Lee, K.E. (2013) Nitrate-nitrogen levels in rural drinking water: Is there an association with age-related macular degeneration? Journal of Environmental Science and Health, Part A: Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering 48, 1757-1763

(voir l'abstract ici)

L’un des 20 Instituts Nationaux de Santé américains [National Institutes of Health [NIH]], le «National Eye Institute» [NEI], a mis en œuvre une étude, la «Beaver Dam Eye Study» [BDES], dont le cadre est Beaver Dam, une cité du Wisconsin située à 250 km environ au nord-ouest de Chicago. L’étude se propose d’évaluer l’incidence de certaines pathologies oculaires, telles la cataracte, la rétinopathie diabétique ou la dégénérescence maculaire liée à l’âge [DMLA].

En 1988-1990, les auteurs américains [Madison, Wisconsin; Columbia, Missouri] recensent 752 sujets pouvant être considérés, après examen ophtalmologique, comme indemnes de toute dégénérescence maculaire liée à l’âge [DMLA]. Les examens sont répétés tous les 5 ans, jusqu’en 2008-2010.

Avec ce suivi régulier de 752 sujets sur 20 ans, ils constatent l’apparition, pour l’œil droit en particulier, de 96 cas de dégénérescence maculaire. 77 sujets sont l’objet d’une DMLA dite précoce, définie par la présence de dépôts subrétiniens jaunes, les druses, et d’irrégularités sur l’épithélium pigmentaire de la rétine [EPR]. 19 sujets sont l’objet d’une DMLA dite tardive, définie par la présence d’une atrophie géographique centrale et/ou d’une néovascularisation.

En 1994 et les années suivantes, le «Wisconsin Department of Agriculture, Trade and Consumer Protection» [WDATCP] a effectué des mesures des concentrations en nitrate des eaux de 289 puits de la région. A partir des mesures, les auteurs distinguent, pour ces eaux de puits, des concentrations en nitrate faibles [0 à 18 mg NO3- l-1], moyennes [22 à 40 mg NO3- l-1] et élevées [supérieures à 44 mg NO3- l-1].

Le croisement des données montre:

- une incidence de DMLA précoce de l’œil droit

de 10% en cas d’approvisionnement avec une eau de puits à faible concentration en nitrate

de 19% en cas d’approvisionnement avec une eau de puits à concentration en nitrate moyenne

de 26% en cas d’approvisionnement avec une eau de puits à concentration en nitrate élevée

 

- une incidence de DMLA tardive de l’œil droit

de 2% en cas d’approvisionnement avec une eau de puits à faible concentration en nitrate

de 5% en cas d’approvisionnement avec une eau de puis à concentration moyenne ou forte

[Incidence of early AMD was associated with elevated nitrate-nitrogen levels in rural private drinking water supply (10.0% for low, 19.2% for medium, and 26.1% for high nitrate-nitrogen level in the right eye […]. Incidence of late AMD was increased for those with medium or high levels of nitrate-nitrogen compared to low levels (2.3% for low and 5.1% for the medium or high nitrate-nitrogen level, for the right eye)].

Les auteurs se gardent de conclure. Comme ils le reconnaissent eux-mêmes, leur étude n’est pas indemne de failles méthodologiques. L’eau de boisson peut avoir contenu d’autres substances pathogènes. En milieu rural, des expositions professionnelles sont possibles. La quantité d’eau de boisson ingérée comme son origine exacte ne sont pas précisées [There are potential confounding factors that we did not measure, such as other water contaminants, specific occupational exposures, and exact amount and source of water actually imbibed].

Commentaire du blog

En effet, on aimerait connaître la proportion des sujets qui ont pu être, en permanence, tributaires de ces eaux de puits dont le WDATCP a mesuré les concentrations en nitrate.

Les apports exogènes en nitrate proviennent principalement, rappelons-le, des légumes.

Enfin, aux apports exogènes en nitrate s’ajoute, par la voie de la L-arginine ou de la NO synthase, la synthèse endogène en nitrate, que l’on sait nettement augmentée lors des activités physiques ou lors du séjour en altitude. Il est regrettable de ne pas la prendre en compte.

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Nitrate plasmatique et cancer de la prostate

Posted on 4 octobre 2013 by admin

Wu, T., Wang, Y., Ho, S.-M. and Giovannucci, E. (2013) Plasma levels of nitrate and risk of prostate cancer: a prospective study. Cancer Epidemiology, Biomarkers and Prevention 22, 1210-1218

(voir l'abstract ici)

Les auteurs américains [Cincinnati, Ohio; Boston, Massachusetts] présentent les résultats d’une étude cas-contrôle réalisée dans le cadre de la «Health Professionals Follow-up Study» [HPFS].

Ils comparent les concentrations plasmatiques en nitrate NO3-,vérifiées en 1994, chez trois groupes de sujets, dont l’individualisation n’est effectuée que dix ans plus tard:

- Groupe 1: Sujets contrôles, indemnes de cancer de la prostate (n=630),

- Groupe 2: Sujets atteints, entre 1997 et 2005, d’un  cancer de la prostate (n=630),

- Groupe 3: Sujets atteints, entre 1997 et 2005, d’un cancer de la prostate «avancé» [un cancer est qualifié d’«avancé» lorsqu’il comporte une extension à l’extérieur de la capsule, une extension aux organes adjacents (col vésical, sphincter urétral, rectum, paroi pelvienne), une atteinte ganglionnaire régionale ou des métastases à distance, voire même une issue fatale] (n=48).

Vérifiées en 1994, les concentrations plasmatiques moyennes en nitrate NO3- des trois groupes sont respectivement de 2.34, 2.07 et 2.41 mg NO3- l-1. Aucune corrélation n’est observée entre la teneur plasmatique en nitrate NO3- et le risque d’apparition ultérieure du cancer de la prostate [We have found that baseline levels of plasma nitrate were not associated with risk of prostate cancer].

Une donnée retient, cependant, l’attention des auteurs. Considérons les cas de cancer de la prostate «avancé» reconnus entre 1997 et 2005. Il apparaît que le risque d’apparition de ce type de cancer est d’autant moins marqué que la concentration plasmatique en nitrate NO3- de 1994 est plus élevée [Importantly, nitrate levels were inversely associated with advanced-stage prostate cancer]. Par rapport aux sujets dont la concentration plasmatique en nitrate NO3- appartient, en 1994, au quartile le plus faible, le risque relatif d’apparition d’un cancer de la prostate «avancé» chez les sujets dont la concentration plasmatique en nitrate appartient, en 1994, au quartile le plus fort semble réduit de plus de la moitié [R=0.44] [The relative risk across extreme quartiles was 0.44 for the whole data set].

Les auteurs estiment ainsi leur étude rassurante. De hautes concentrations plasmatiques en nitrate NO3- pourraient être associées à un plus faible risque d’apparition des formes agressives du cancer de la prostate. Mais l’effectif est faible (n=48). Toute conclusion péremptoire est prématurée. D’autres travaux sont souhaitables [Overall, our results are reassuring that higher plasma nitrate levels do not increase risk of any form of prostate cancer, and, in fact, suggest that higher levels may be associated with lower risk of more aggressive prostate cancer. These findings are appealing, but given the relatively small sample size, the results are marginally significant and need to be replicated].

A supposer, cependant, que le fait soit confirmé à l’avenir, il resterait alors à comprendre le mécanisme par lequel les ions nitrate NO3- d’origine plasmatique seraient en mesure d’exercer un effet préventif à l’égard des formes agressives de cancer de la prostate. En condition hypoxique ou acide, la voie de la NO synthase devient moins performante. On pourrait imaginer que, des conditions d’hypoxie et d’acidose existant dans le tissu prostatique, la voie de la NO synthase devienne localement moins active et que les nitrates plasmatiques se comportent, alors, comme une réserve disponible en nitrite et NO [Lundberg et al have stated «Plasma levels of nitrate can be considered as a «Prodrug» of nitrite and NO with a slow release-profil» […] Thus, nitrate may affect prostate cancer tissues where a low pH/hypoxic condition exists, and the major NOS system does not function properly].

Commentaire du blog

Il s’agit d’une hypothèse à propos d’un fait qui reste, malgré tout, à confirmer.

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L-NAME, exercice aérobie et NOx

Posted on 29 septembre 2013 by admin

Peeri, M., Habibian, M., Azarbayjani, M.A. and Hedayati, M. (2013) Protective effect of aerobic exercise against L-NAME-induced kidney damage in rats. Arhiv za Higijenu Rada i Toksikologiju 64, 229-235

(voir l'abstract ici)

Inhibiteur non sélectif de la NO synthase, le L-NAME (Nω-nitro-L-arginine methyl ester) freine la conversion intracellulaire de la L-arginine en L-citrulline et NO. Il freine ainsi la conversion de la L-arginine en nitrate et nitrite. Chez le rat, son administration est à l’origine de dégâts rénaux et de phénomènes hypertensifs.

Chez cet animal, une étude japonaise, publiée en 2010, a montré que des apports en nitrite diminuent les anomalies rénales induites par des apports en L-NAME [rubrique du 5 février 2010].

Les auteurs iraniens [Téhéran] cherchent à préciser l’effet, chez le rat, d’un exercice aérobie régulier sur les perturbations rénales provoquées par le L-NAME.

A des rats Wistar mâles âgés de 10 semaines, ils administrent par voie intrapéritonéale, six jours par semaine pendant huit semaines, 10 mg de L-NAME kg-1. La moitié des animaux ne font pas d’exercice. L’autre moitié est soumise à un exercice sur tapis roulant par séances de 25 à 64 minutes, à la vitesse de 15 à 22 mètres min-1, cinq jours par semaine durant les huit semaines. Au terme de l’expérience, on mesure les concentrations sériques en nitrate NO3- + nitrite NO2- [NOx]. Quarante-huit heures après la dernière administration de L-NAME, les animaux sont sacrifiés. Les reins sont prélevés et homogénéisés. Dans les homogénats on mesure:

- les taux tissulaires de la protéine de choc thermique 70 [heat shock protein, HSP70]

- l’activité de la superoxyde dismutase [SOD]; cette enzyme catalyse la dismutation du superoxyde en oxygène et peroxyde d’hydrogène [2O2- +2H+ → O2 + H2O2], et fait partie du système de défense de l’organisme à l’égard des radicaux libres.

Les auteurs utilisent pour animaux témoins d’autres rats Wistar mâles du même âge auxquels n’est pas administré le L-NAME.

• Ils constatent d’abord que l’administration chronique et intrapéritonéale de L-NAME entraîne significativement une augmentation des taux rénaux de HSP70, et une diminution de l’activité tissulaire rénale de la superoxyde dismutase [SOD].

Chez les rats soumis au L-NAME, l’exercice aérobie régulier a l’effet inverse. Il tend à faire baisser les taux rénaux de HSP70 et à élever l’activité tissulaire rénale de la superoxyde dismutase [SOD].

• Par ailleurs, l’administration, intrapéritonéale et sur un mode chronique, de L-NAME fait baisser les concentrations sériques en nitrate NO3- et nitrite NO2- [NOx]. Chez les rats témoins et chez ceux qui sont soumis à l’administration intrapéritonéale et chronique de L-NAME, ces concentrations sériques en NOx sont, en effet, évaluées, en moyenne et respectivement, à 32 et 18 μmol l-1.

Chez les rats ainsi soumis au L-NAME, l’exercice aérobie régulier concomitant a l’effet inverse. Il ré-augmente les concentrations sériques en NOx, lesquelles passent alors, en moyenne, à 26 μmol l-1.

Chez le rat soumis expérimentalement au L-NAME, l’exercice aérobie régulier augmente ainsi la biodisponibilité en oxyde nitrique NO. Il augmenterait l’activité ou l’expression de la NO synthase endothéliale. Il diminuerait, peut-être aussi, la dégradation de l’oxyde nitrique NO [NO bioavailability increased by exercise could be the result of increased activity/expression of eNOS and/or diminished degradation of NO due to reduced interaction with reactive oxygen species [ROS]].

Commentaire du blog

Selon un travail indien publié en 2011, l’administration d’un des principaux dérivés benzoïques trouvés dans les fruits et les légumes, l’acide vératrique, tout comme celle de la nifédipine [AdalateR], ont la propriété, l’une et l’autre, à l’instar de l’exercice aérobie régulier, d’augmenter les concentrations sériques de nitrate NO3- et de nitrite NO2- [NOx] chez les rats soumis au L-NAME [rubrique du 15 novembre 2011].

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Jus de betterave, tension artérielle, exercice

Posted on 24 septembre 2013 by admin

Wylie, L.J., Kelly, J., Bailey, S.J., Blackwell, J.R., Skiba, P.F., Winyard, P.G., Jeukendrup, A.E., Vanhatalo, A. and Jones, A.M. (2013) Beetroot juice and exercise: pharmacodynamic and dose-response relationships. Journal of Applied Physiology 115, 325-336

(voir l'abstract ici)

L’équipe scientifique de l’Université d’Exeter [Royaume-Uni] présente dans un journal de l’American Physiological Society, le Journal of Applied Physiology, une étude en cross over, qui cherche à apprécier les effets physiologiques du jus de betterave selon la dose ingérée.

Dix sujets de sexe masculin, en bonne santé, volontaires, non spécialement entraînés [«recreationally active»], âgés en moyenne de 23 ans, participent à l’étude. Ils ingèrent 70, 140 ou 280 ml d’un jus de betterave concentré [Beet It; James White Drinks, Ipswich, UK], contenant respectivement, 260, 520 ou 1040 mg de nitrate NO3-. A titre de comparaison, des sujets témoins ingèrent 140 ml d’eau [Etude 1]

Par la suite, dix sujets, comparables aux précédents, âgés en moyenne de 22 ans, effectuent à six reprises, sur cyclo-ergomètre, des exercices d’intensité modérée ou de haute intensité, deux heures et demie après l’ingestion de 70, 140 ou 280 ml de jus de betterave concentré, ou, à titre de contrôle, après l’ingestion d’un jus de betterave déplété en nitrate (Etude 2].

Lors de la première étude [Etude 1], on constate, après l’ingestion de jus de betterave concentré, une élévation des concentrations plasmatiques en nitrate NO3- qui est fonction de la quantité de jus de betterave concentré ingérée [ANOVA analyses (analyses of variance) revealed significant dose-dependent increases in plasma [NO3-] following beetroot juice supplementation]. Le pic de concentration plasmatique en nitrate NO3- a lieu 1 heure après l’administration de 260  et de 520 mg de NO3-, 2 heures après celle de 1040 mg de NO3-. Les concentrations maximales sont, en moyenne et respectivement, de 12, 19 et 38 mg NO3- l-1. Par la suite, la concentration plasmatique en nitrate NO3- est l’objet d’une baisse progressive. La normalisation est obtenue à la vingt-quatrième heure.

De même, après l’ingestion de jus de betterave concentré, l’élévation des concentrations plasmatiques en nitrite NO2- est fonction de la quantité de jus de betterave concentré ingérée [ANOVA analyses revealed significant dose-dependent increases in plasma [NO2-] following beetroot juice supplementation]. Le pic de concentration plasmatique en nitrite NO2- a lieu 2 heures après l’administration de 260 et de 520 mg de NO3-, 4 heures après celle de 1040 mg de NO3-. Les concentrations maximales sont, en moyenne et respectivement, de 14, 21 et 33 μg NO2- l-1. Par la suite, comme pour l’ion nitrate, la concentration plasmatique en nitrite NO2- est l’objet d’une baisse progressive. La normalisation est obtenue à la vingt-quatrième heure.

Le pic de réduction de la pression artérielle systolique se produit 4 heures après l’ingestion de jus de betterave concentré. Après l’administration de 260, 520 et 1040 mg de NO3-, elle est, en moyenne et respectivement, de 5, 10 et 9 mm Hg. Jusqu’à 520 mg de NO3- ingérés par l’intermédiaire d’un jus de betterave concentré, la réduction de la pression artérielle systolique est proportionnelle à la dose [In conclusion, dietary supplementation with NO3--rich beetroot […] caused peak reductions in systolic blood pressure dose-dependently up to 8.4 mmol of NO3-]. Au-delà des 520 mg de NO3- ingérés, la pression artérielle systolique ne baisse pas davantage. Après l’ingestion de 1040 mg de NO3- par l’intermédiaire du jus de betterave concentré, la baisse de pression artérielle systolique enregistrée au long des vingt-quatre heures n’est, en effet, pas plus importante qu’après l’ingestion de 520 mg de NO3- [There were no differences in systolic blood pressure between 8.4 and 16.8 mmol NO3- at any point].

Lors de la seconde étude [Etude 2], il apparaît que l’ingestion de 70 ml de jus de betterave concentré, correspondant à celle de 260 mg de nitrate NO3-, n’améliore pas significativement la réponse physiologique à l’exercice [Compared to placebo, 70 ml beetroot juice [BR] did not alter the physiological responses to exercise].

Par contre, lors des exercices d’intensité modérée, les ingestions de 140 et de 280 ml de jus de betterave réduisent, en moyenne et respectivement, la consommation d’oxygène en état d’équilibre (steady-state) de 1.7 et 3 % [However, 140 and 280 ml beetroot juce [BR] reduced the steady-state VO2 during moderate-intensity exercise by 1.7 % (P=0.06) and 3.0 %(P<0.05)].

Lors des exercices de haute intensité, les ingestions de 140 et 280 ml de jus de betterave augmentent, en moyenne et respectivement, le temps jusqu’à épuisement de 14 et 12 % [Time to task failure was extended by 14 % and 12 % (both P<0.05), respectively, compared to placebo]. Apparemment, lors de ces exercices de haute intensité, une augmentation de la dose de nitrate ingérée au-delà de 520 mg de NO3- ne se traduit pas par une plus grande résistance à l’épuisement [There is no additional improvement in exercise tolerance after ingesting beetroot juice containing 16.8 compared to 8.4 mmol NO3-].

Commentaire du blog

On peut espérer que grâce à cette étude et à d’autres études comparables à venir, les équipes scientifiques parviennent à déterminer l’ingestion optimale de nitrate NO3- à conseiller en fonction du but recherché (effet hypotensif chez la personne âgée, amélioration des performances sportives d’endurance, amélioration des performances dans des sports à efforts brefs et majeurs, etc.).

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Nitrate, nitrite et produits alimentaires

Posted on 20 septembre 2013 by admin

Iammarino, M., Di Taranto, A. and Cristino, M. (2013) Endogenous levels of nitrites and nitrates in wide consumption foodstuffs: Results of five years of official controls and monitoring. Food Chemistry 140, 763-771.

(voir l'abstract ici)

Par sa réglementation No 1129 du 11 novembre 2011, amendant l’annexe II de la réglementation No 1333 du 16 décembre 2008, la Commission européenne a fixé les concentrations maximales en nitrate NO3- et en nitrite NO2- à ne pas dépasser, selon elle, dans un certain nombre de produits alimentaires.

Concernant les nitrates, les teneurs maximales que la Commission européenne autorise sont de:

- 109 mg NO3- kg-1 pour les produits laitiers et les produits transformés à base de viande, non traités thermiquement,

- de 218 mg NO3- kg-1 pour la charcuterie,

- de 365 mg NO3- kg-1 pour le poisson conditionné.

Concernant les nitrites, les teneurs maximales que la Commission européenne autorise sont de:

- 100 mg NO2- kg-1 pour la viande transformée,

- de 120 mg NO2- kg-1 pour les produits de charcuterie traditionnelle.

Par sa réglementation No 1881 du 19 décembre 2006, la Commission européenne avait précédemment rappelé les concentrations maximales en nitrate NO3- qu’il conviendrait, à son avis, de ne pas dépasser dans les légumes.

- Pour les laitues et les épinards, les teneurs maximales en nitrate NO3- autorisées par la Commission européenne varient en fonction de la date de la récolte et de la modalité de culture. Elles diffèrent selon que la culture est effectuée en plein air ou sous abri. Dans l’ensemble, les teneurs maximales en nitrate NO3- autorisées par la Commission européenne dans les laitues et les épinards sont comprises entre 2000 et 4500 mg NO3- kg-1.

Entre janvier 2007 et décembre 2011, les auteurs italiens [Foggia, région des Pouilles] mesurent les teneurs en nitrate et en nitrite de divers produits alimentaires (viandes, laitages, légumes). Ils effectuent un total de 1785 prélèvements dans deux régions d’Italie du Sud, les régions des Pouilles et de Basilicate.

• Dans les viandes et les produits laitiers analysés, les concentrations moyennes en nitrate NO3- sont comprises entre 13 et 83 mg NO3- kg-1, les concentrations maximales entre 31 et 694 mg NO3- kg-1.

Les ions nitrite NO2- sont totalement absents des viandes fraîches et des produits laitiers (fromages raffinés, fromages non raffinés, mozzarelles). On les trouve, par contre, dans les produits de charcuterie et les produits dits «à base de viande fraîche» [fresh meat preparations], où, respectivement, leurs concentrations moyennes sont de 50 et 2570 mg NO2- kg-1, leurs concentrations maximales de 101 et 3120 mg NO2- kg-1.

• Dans les épinards frais et surgelés et dans les laitues, les concentrations moyennes en nitrate NO3- sont respectivement de 790, 865 et 750 mg NO3- kg-1, les concentrations maximales respectivement de 2290, 2290 et 5010 mg NO3- kg-1.

Les ions nitrite NO2- ne sont jamais détectés dans les laitues. Ils sont, par contre, détectés dans 35% des épinards «frais» et 18% des épinards surgelés, à des concentrations respectives, moyennes de 72 et 15 mg NO2- kg-1, maximales de 197 et 23 mg NO2- kg-1.

Commentaire du blog

La présence d’ions nitrite NO2- dans certaines préparations de viande et dans les produits de charcuterie est liée à un ajout d’origine humaine: la salaison. Par contre, la présence d’ions nitrite NO2- dans certains épinards dits «frais» ou surgelés témoignent d’une conservation imparfaite, à l’origine d’une franche prolifération microbienne (avec transformation nitrate→nitrite).

Les concentrations maximales en nitrate NO3- édictées par la Communauté européenne pour les viandes, les laitages et les légumes ne reposent sur aucune base scientifique. De même aucune base scientifique n’est à l’origine de la concentration maximale en nitrate NO3- pour l’eau d’adduction publique (50 mg NO3- l-1), édictée par la même Communauté européenne en 1980.

La variabilité des chiffres retenus en témoigne. Il n’est pas logique de fixer une limite à 50 mg NO3- kg-1 pour l’eau d’adduction publique, et, dans un autre texte, de fixer une limite de 4500 mg NO3- kg-1 pour la laitue cultivée l’hiver sous abri.

On se souviendra des teneurs en nitrate NO3- des suppléments alimentaires à destination des sportifs [Cf. rubrique du 20 mai 2013]. Les concentrations en nitrate de GO Plus Nitrates, de Beet it Organic, de Fit Rabbit, de Beet it Sport sont respectivement de 4167, 4285, 5000 et 5714 mg NO3- l-1.

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La synthèse en NO affectée par l’âge et le diabète

Posted on 16 septembre 2013 by admin

Tessari, P., Cecchet, D., Artusi, C., Vettore, M., Millioni, R., Plebani, M., Puricelli, L. and Vedovato, M. (2013) Roles of insulin, age, and asymmetric dimethylarginine, on nitric oxide synthesis in vivo. Diabetes 62, 2699-2708

(voir l'abstract ici)

Les auteurs italiens [Policlinico Universitario, Padoue, Italie] recrutent 26 sujets de sexe masculin, âgés de 23 à 71 ans.

Après 24 heures d’un régime pauvre en nitrate et une nuit de jeûne, les sujets participant à l’expérience reçoivent, à 7h30 du matin, une perfusion de 15N2-arginine (L-[15N2-guanido]-arginine). Les enrichissements consécutifs du sang total en 15N [NOx], c’est-à-dire en 15N [nitrate + nitrite], permettent d’évaluer, pour chacun des sujets, le taux de synthèse fractionnaire en NOx [NOx FSR], exprimé en pourcentage par unité de temps.

Les auteurs étudient les retentissements de l’avancée en âge, de l’hypertension artérielle, de l’hypercholestérolémie et du diabète sur la synthèse en oxyde nitrique NO:

• 7 sujets d’âge compris entre 47 et 71 ans (âge moyen: 63 ans) sont comparés à 8 sujets d’âge compris entre 23 et 43 ans (âge moyen: 27 ans). Le taux de synthèse fractionnaire en NOx [NOx FSR] est plus faible chez les sujets du premier groupe, plus âgés [en moyenne, 22% j-1] que chez les sujets plus jeunes [en moyenne, 33% j-1] [NOx FSR was lower in elderly than in younger].

• 9 sujets hypertendus sont comparés à 8 sujets à tension artérielle normale. Le taux de synthèse fractionnaire en NOx [NOx FSR] est plus faible chez les premiers [en moyenne, 23 % j-1] que chez les seconds [en moyenne, 30% j-1] [Basal NOx FSR in the hypertensive subjects was ~25% lower than in normotensive controls].

• 6 sujets atteints d’hypercholestérolémie sont comparés à 7 sujets normocholestérolémiques. Le taux de synthèse fractionnaire en NOx [NOx FSR] est, par contre, plus élevé chez les premiers [en moyenne, 31% j-1] que chez les seconds [en moyenne, 22 % j-1] [NOx FSR tended to be greater in the subjects with than in those without hypercholesterolemia].

• Par ailleurs, si l’on met en parallèle 7 sujets atteints d’un diabète de type 2 et 10 sujets témoins non diabétiques, on constate que le taux de synthèse absolu en NOx [NOx ASR], exprimé en unité de masse par unité de temps, est plus faible chez les premiers [en moyenne, 21.7 mg j-1] que chez les seconds [en moyenne, 35.3 mg j-1].

L’étude des auteurs italiens est, semble-t-il, la première qui soit consacrée, chez l’homme, aux liens in vivo entre l’âge et la cinétique de l’oxyde nitrique NO [To our knowledge, this is the first report on in vivo NO kinetics in relationships with age in humans].

Les auteurs constatent que la production de NOx (nitrate + nitrite) diminue avec l’âge. Fait tout aussi notable, cette production de NOx est également amoindrie chez le sujet atteint de diabète de type 2.

Chez le sujet «âgé», certaines perturbations susceptibles de retentir sur le métabolisme du NO, l’hypertension artérielle ou des modifications lipidiques par exemple, sont susceptibles, il est vrai, d’apparaître et de coexister ainsi avec l’accumulation des années. Il n’est donc pas absolument certain que la diminution de production de NO enregistrée après 45 ans soit un effet «pur», strictement imputable à l’âge [The elderly subjects had at least one co-existing condition (hypertension, and/or lipid abnormalities) which could affect NO metabolism per se; therefore, a «pure» effect of age cannot be strictly established].

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Nitrates alimentaires et tension artérielle: une méta-analyse

Posted on 11 septembre 2013 by admin

Siervo, M., Lara, J., Ogbonmwan, I. and Mathers, J.C. (2013) Inorganic nitrate and beetroot juice supplementation reduces blood pressure in adults: a systematic review and meta-analysis. The Journal of Nutrition 143, 818-826

(voir l'abstract ici)

L’hypertension artérielle est à l’origine de plus de décès que l’intoxication tabagique, pourtant terriblement redoutable. Deux tiers des accidents vasculaires cérébraux, 50 % des phénomènes cardiaques ischémiques sont liés à l’hypertension artérielle. Celle-ci est responsable de 13 % de l’ensemble des décès [Hypertension exceeds smoking as a causal factor in total attribuable mortality. Globally, two-thirds of stroke and one-half of ischemic heart disease events are linked to non-optimal blood pressure (BP) control, which contributes to ~13 % of all deaths].

Aux Etats-Unis, le «DASH diet» [Dietary Approach to Stop Hypertension], particulièrement riche en fruits et légumes, est connue pour être l’une des meilleures méthodes nutritionnelles et non médicamenteuses dans la prévention de la maladie hypertensive. Des travaux récents ont relié son effet bénéfique sur la tension artérielle à sa haute teneur en nitrate [Recent research has suggested that the beneficial effects of the DASH diet on blood pressure are related to the high inorganic nitrate content of some of the food products included in the DASH dietary plan (e.g., green leafy and root vegetables)].

Les auteurs anglais [Newcastle on Tyne, Royaume-Uni] présentent une méta-analyse effectuée à partir de 16 études publiées entre 2006 et 2013 et consacrées aux liens existant entre, d’une part, l’ingestion de nitrates inorganiques NO3- ou la consommation de jus de betterave et, d’autre part, la tension artérielle.

Ces 16 études sont:

- en 2006, celle de Larsen et coll.,

- en 2008, celle de Webb et coll.,

- en 2009, celle de Bailey et coll.,

- en 2010, celles de Larsen et coll., de Bailey et coll., les deux études de Kapil et coll., celle de Vanhatalo et coll. [rubriques du 04 12 2009, du 15 06 2010, rubriques combinées du 28 09, du 01 10 et du 05 10 2010, rubrique du 15 10 2010],

- en 2011, les deux études de Lansley et coll. [rubriques du 05 03 et du 17 05 2011],

- en 2012, celles de Bahra et coll., de Cermak et coll., de Hobbs et coll. et de Coles et coll. [rubriques des 12 06, 28 06, 20 09 2012 et du 12 03 2013],

- en 2013, celles de Kelly et coll. et de Gilchrist et coll., [rubriques du 12 02  et du 24 03 2013].

Chaque étude est effectuée à partir de 7 à 30 sujets. Elle dure entre 2 heures et 15 jours. L’ensemble de la méta-analyse porte sur 254 participants.

La consommation de nitrate NO3- et la supplémentation alimentaire en jus de betterave sont, l’une et l’autre, associées à une baisse significative de la pression artérielle. En moyenne, la baisse tensionnelle enregistrée est ainsi:

- de 4.4 mm Hg pour la tension artérielle systolique,

- de 1.1 mm Hg pour la tension artérielle diastolique

[Inorganic nitrate and beetroot juice supplementation were associated with a significant decrease in blood pressure. The pooled effect for the 2 interventions showed a reduction in systolic blood pressure of 4.4 mm Hg with a more modest decrease (1.1 mm Hg) in diastolic blood pressure].

La méta-analyse de régression fait apparaître un lien entre la quantité de nitrate ingérée par jour et l’importance de la baisse consécutive de la tension artérielle systolique [The meta-regression indicated that a higher daily amount of the dose of inorganic nitrate may be associated with greater reductions in systolic blood pressure]. A titre d’exemple, au sein des éléments recueillis, la plus grande quantité de nitrate ingérée: 2740 mg NO3- j-1 se solde par la plus forte baisse de tension artérielle systolique: -9 mm Hg.

On conçoit l’importance des implications de ces données dans le cadre de la prévention primaire et secondaire des affections cardiovasculaires [(They) may potentially have important implications for the primary and secondary prevention of cardiovascular diseases]. On souhaiterait malgré tout que des études analogues soient faites sur le long terme, également qu’elles incluent précisément des sujets à risque cardiovasculaire [These findings need to be tested on long-term trials and in individuals at greater cardiovascular risk].

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Nitrates alimentaires et couplage neurovasculaire

Posted on 6 septembre 2013 by admin

Aamand, R., Dalsgaard, T., Lynn Ho Y.-C., Moller, A., Roepstorff and Lund, T. (2013) A NO way to BOLD?: Dietary nitrate alters the hemodynamic response to visual stimulation. NeuroImage 83, 397-407

(voir l'abstract ici)

L’extraction d’oxygène du sang vers la cellule nerveuse cérébrale est majorée lors de l’activité neuronale. L’organisme réagit par ce qu’on nomme un «couplage neurovasculaire». Une vasodilatation accroît le débit sanguin local. L’augmentation du débit sanguin local répond aux besoins accrus en oxygène. Dans la zone activée, la concentration en déoxyhémoglobine se trouve diminuée. Comme on le sait, la déoxyhémoglobine a un effet paramagnétique. Dès lors, on enregistre localement, en IRM fonctionnelle, une augmentation du signal en pondération T2.

Le signal dépendant du niveau d’oxygénation cérébrale porte le nom de signal BOLD [Blood-Oxygen-Level Dependent Signal]. Décalé dans le temps, il survient quelques secondes après le déclenchement de l’activité neuronale.

On a montré qu’à l’origine du «couplage neurovasculaire» intervient une production d’oxyde nitrique NO par la voie endogène de la NO synthase. Les auteurs danois [Université d’Aarhus, Jylland oriental] cherchent à savoir si la production d’oxyde nitrique NO par l’autre voie, c’est-à-dire par la voie nitrate alimentaire-nitrite-NO, serait capable ou non d’influencer, de même, la réponse hémodynamique locale à la stimulation neuronale.

20 sujets en bonne santé de sexe masculin, âgés en moyenne de 25 ans, participent à l’étude.

Pendant trois jours consécutifs, ils ingèrent une boisson contenant

- soit du chlorure de sodium NaCl, à titre de témoin,

- soit du nitrate de sodium Na NO3. L’ingestion est alors de 6.2 mg NO3- kg-1 j-1, soit, pour un poids moyen de 77 kg, en moyenne, de 470 mg NO3- j-1.

Le troisième jour, des stimuli visuels sont utilisés pour déclencher l’activité neuronale. Il s’agit d’anneaux concentriques en expansion ou contraction, centrés sur un point de fixation.

Avant le premier jour, la concentration plasmatique en nitrate NO3- de l’ensemble des sujets est, en moyenne, de 1.47 mg NO3- l-1. Chez les sujets témoins, aucune modification significative de la concentration plasmatique en nitrate NO3- n’est enregistrée: elle reste, en moyenne, à 1.26 mg NO3- l-1. Chez les sujets qui ingèrent la boisson riche en nitrate NO3-, la concentration plasmatique en nitrate s’élève, en moyenne, jusqu’à 5.55 mg NO3- l-1.

• Le décalage temporel entre la stimulation visuelle et le signal BOLD est évalué:

- chez les sujets témoins, en moyenne, à 4.35 secondes

- chez les sujets ayant ingéré une boisson riche en nitrate NO3-, en moyenne, à 4.05 secondes.

Ainsi, les apports en nitrate NO3- se traduisent par une diminution moyenne du décalage temporel entre la stimulation neuronale et la réponse hémodynamique locale de 7% [The main effect of the increased nitrate intake was thus a mean decrease in the hemodynamic lag of 7.0 ± 2%].

• L’amplitude du signal BOLD lui-même est évaluée:

- chez les sujets témoins, en moyenne, à ~ 2.3 %

-chez les sujets ayant ingéré une boisson riche en nitrate NO3-, en moyenne, à ~ 2.1 %.

La différence est significative, d’environ 7.9 % [This translated into a mean decrease in the BOLD amplitude of 7.9 ± 4 % at high nitrate intake compared to when nitrate intake was minimized].

Pour la première fois dans la littérature, les auteurs démontrent que les apports alimentaires en nitrate NO3- modulent la réponse hémodynamique cérébrale locale aux stimuli. [This is the first study to show that dietary nitrate intake, in amounts comparable to that of a large plate of salad, is a modulator of the hemodynamic response to visual stimuli in the human visual cortex]. La réponse BOLD devient à la fois plus rapide et plus faible […a faster and smaller BOLD response…], ce qui serait alors doublement bénéfique.

On pourrait envisager qu’une alimentation enrichie en nitrate soit ainsi en mesure de faciliter la communication entre les neurones et la microvascularisation locale, permettant à cette dernière de réagir plus rapidement et plus harmonieusement à l’activité neuronale.

Si le fait se vérifie, il ne serait pas sans implications cliniques et thérapeutiques, notamment chez les patients souffrant de dysfonction cérébrovasculaire [If nitrate intake could be proven to facilitate the communication between neurons and the microvasculature, this could be an important finding with respect to diseases relating to cerebrovascular dysfunction, as well as affordable treatment options].

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