Phytine

Définition

La phytine est un sel d'acide phytique extrait de certaines plantes, en particulier dans les graines et les fibres, de légumineuses, céréales et graines oléagineuses. Comme substance bioactive, elle forme les globoïdes des grains d'aleurone des graines pour la germination. La substance est un liquide presque incolore et très visqueux. Avec le temps, il s'assombrit. L'assombrissement intervient également lorsqu'ils sont chauffés à 100 °C ou plus. La phytine est soluble dans l'eau.

Cet ester d'acide organique hexaphosphorique sert de stockage pour le phosphate et les cations (pour les ions potassium, magnésium, calcium, manganèse, baryum et fer II) dont le plant a besoin pour sa croissance. En raison de ses propriétés de formation de complexes, la phytine peut contenir des minéraux tels que le calcium, le magnésium, le fer et le zinc que les humains ingèrent avec les aliments se lient de manière insoluble dans l'estomac et l'intestin afin qu'ils ne soient plus disponibles pour le corps.

La phytine et sources alimentaires de phytate :

La phytine (acide phytique, phytate d'inisitol) a six groupes hydroxyle de l'inositol qui sont estérifiés.

Explications

L'acide phytique existe naturellement sous forme d'anion, appelé phytate. Surtout beaucoup de phytates dans le maïs, le soja, ainsi que dans le blé, l'orge et le seigle son contenu, il est fait de liqueur de trempage du maïs et de riz brun. L'arachide contient également beaucoup de phytate, c'est pourquoi, comme d'autres légumineuses, elle n'est que d'une utilisation limitée comme source minérale malgré sa forte teneur en minéraux.

Le phytate est un phosphate de sucre (sucre-phosphate).

Acide phytique et absorption minérale

Les minéraux sont généralement absorbés dans l'intestin grêle. Certaines substances nutritionnelles peuvent former des complexes solides avec des minéraux et ainsi entraver leur absorption dans l'organisme. L'acide phytique a cette propriété. En outre, le calcium, le magnésium et le zinc dans un processus de recyclage sur les sécrétions digestives du pancréas déchargés dans l'intestin grêle et réabsorbés à partir de là.

✅ Une forte proportion de phytine dans l'alimentation peut donc entraîner une carence en ces ions; par exemple, dans un régime avec beaucoup de légumineuses, notamment du soja, mais aussi des céréales complètes.

L'acide phytique est biosynthétisé à partir de la phosphorylation du myo-inositol, par l'action des enzymes myo-inositol 3-kinase (EC 2.7.1.64) et des myo-inositol polyphosphate kinases (EC 2.7.1.151–157). ⭐ L'acide phytique a été isolé pour la première fois à partir de graines de blé en 1872 par W. Pfeffer. Ernst Winterstein a prouvé en 1897 qu'il s'agissait d'un ester de myo-inositol et d'acide phosphorique, mais la structure exacte a été déterminée beaucoup plus tard.

Avantages et inconvénients

Jusqu'à présent, l'acide phytique n'a été considéré que comme un ingrédient indésirable dans les aliments, car les minéraux qu'il se lie à la plante ne peuvent pas être absorbés par l'organisme. Dans la production de produits à grains entiers, la teneur en phytine est donc réduite par une gestion spéciale de la pâte. Cependant, certains représentants d'aliments entiers pensent que la propriété de liaison des minéraux n'est pas un inconvénient majeur dans une alimentation mixte équilibrée (par exemple la dégradation de l'amidon dans le corps).

Selon certains partisans des aliments entiers, cela pourrait réguler la concentration de sucre dans le sang. De plus, l'acide phytique lierait trop d'ions métalliques, en particulier le fer, dans l'alimentation, ce qui augmenterait le risque de cancer du côlon.

Effets sur la santé

L'acide phytique a des propriétés antioxydantes, car il est capable de séquestrer les métaux qui catalysent les réactions d'oxydation. Il a été proposé que cette séquestration peut prévenir le cancer du côlon en réduisant le stress oxydatif dans la lumière du tractus intestinal. La possibilité que l'acide phytique, trouvé dans les fibres et les céréales de légumineuses, puisse être impliqué dans la prévention du cancer du côlon et d'autres cancers a également été soulignée.

Cependant, il n'a pas été démontré dans les études postérieures à celle-ci, à partir de l'an 2000, spécifiquement conçues à cet effet, que la consommation de fibres ait un quelconque effet sur la prévention du cancer du côlon.

En tant qu'additif alimentaire, l'acide phytique est utilisé comme antioxydant, avec le code E391.

Fonction biologique

Dans les graines et les céréales, l'acide phytique et ses métabolites ont plusieurs fonctions importantes. En particulier, l'acide phytique remplit des fonctions de stockage de divers éléments : phosphore et énergie, et de source de cations myo-inositol (précurseur de la paroi cellulaire). L'acide phytique est la principale forme de stockage du phosphore dans les graines de la plante.

Dans les cellules animales, les polyphosphates de myo-inositol sont omniprésents et l'acide phytique est le plus abondant, avec sa concentration comprise entre 10 et 100 μmol dans les cellules de mammifères selon le type de cellule et le stade de développement. L'interaction de l'acide phytique avec des protéines intracellulaires spécifiques a été étudiée in vitro et il a été constaté que ces interactions résultent de l'inhibition ou de l'amélioration des activités physiologiques des protéines. La plupart de ces études suggèrent un rôle intracellulaire en tant que cofacteur dans la réparation de l'ADN. D'autres études utilisant la levure mutante ont également suggéré que l'acide phytique intracellulaire peut être impliqué dans le transport de l'ARNm du noyau au cytosol.

Phytate et fumier

Les ruminants sont les seuls mammifères capables de décomposer l'acide phytique et d'utiliser le phosphate résultant. Les bactéries présentes dans l'estomac produisent l'enzyme phytase, qui permet la décomposition du phytate en sucre et phosphate.

Le fumier des ruminants est donc pauvre en phosphate, contrairement aux produits d'excrétion d'autres animaux d'élevage, ce qui peut poser un sérieux problème d'élimination et d'environnement si la population est élevée.

Pertinence agricole

Le phosphore dans la forme de phytates n'est pas biodisponible chez les animaux non ruminants (monogastriques) parce qu'ils ne l'enzyme phytase (CE 3.1.3.26), qui est nécessaire pour séparer le match molécule phytates. De leur côté, les ruminants (polygastriques) profitent du phytate par l'action de microorganismes dans le rumen.

La plupart des animaux d'élevage non ruminants, tels que les porcs, la volaille et le poisson, sont principalement nourris avec des céréales telles que le maïs et des légumineuses comme le soja. Étant donné que le phytate de phosphore contenu dans ces aliments n'est pas disponible pour l'absorption intestinale par ces animaux non ruminants, le phytate non absorbé passe par le tractus gastro-intestinal, augmentant la quantité de phosphore dans le fumier.

La biodisponibilité du phosphate du phytate peut être augmentée en complétant le régime avec l'enzyme phytase. De même, il a été prouvé chez le porc que la fermentation du soja et du maïs permet d'améliorer la biodisponibilité du phosphate à partir du phytate à des niveaux comparables à ceux obtenus avec la supplémentation de l'alimentation en phytase avec les avantages économiques conséquents pour éleveurs.

De plus, des lignées mutantes à faible teneur en acide phytique ont été développées dans des espèces de diverses cultures dans lesquelles les graines ont considérablement réduit les niveaux d'acide phytique et ont augmenté de façon concomitante en phosphore inorganique. Cependant, des problèmes de germination ont été publiés qui ont empêché l'utilisation de ces cultures jusqu'à présent.

L'utilisation de céréales germées réduit la quantité d'acides phytiques dans l'alimentation, sans réduction significative de leur valeur nutritionnelle.

Les phytates ont également le potentiel d'être utilisés dans la récupération des sols, pour immobiliser l'uranium, le nickel et d'autres contaminants inorganiques.

Utilisations

La phytine et ses sels métalliques sont principalement utilisés comme agents complexants dans l'industrie alimentaire et comme additifs d'engrais, par exemple pour les engrais hydroponiques.

En médecine nucléaire, le phytate de technétium 99m radioactif en médecine nucléaire comme traceur dans la scintigraphie statique hépatique utilisée.

Dans les aliments, les sels de phytate de calcium et de phytate de calcium et de magnésium sont utilisés comme clarifiants pour les boissons.

Dans la restauration de documents historiques, le phytate est utilisé pour complexer le fer dans des encres métallo-galliques (encres noires encre au gallo-tannate de fer) et pour arrêter l'oxydation de la cellulose et donc la désintégration des documents.

La phosphorylation du myo-inositol avec de l'acide phosphorique et du pentoxyde de diphosphore comme agent de séchage à 130 °C donne un mélange d'inositol phosphates, dont l'acide phytique constitue une petite fraction, environ 8 %. Cependant, l'acide phytique est rarement préparé par synthèse chimique, car il est facilement obtenu par extraction à partir de graines de plantes. Aux États-Unis, on utilisait avant la "liqueur de maïs", un sous-produit de la mouture des grains de maïs, et au Japon le son de riz.

Applications en science alimentaire

L'acide phytique se trouve dans la coquille des noix, des graines et des céréales. Dans les technologies de préparation des aliments domestiques, l'acide phytique dans tous ces aliments peut être réduit par une simple cuisson. Certaines méthodes plus efficaces sont le trempage dans un milieu acide, la fermentation lactique et la germination.

L'acide phytique a une forte action séquestrante (chélatrice) de plusieurs minéraux importants sur le plan nutritionnel tels que le calcium, le magnésium, le fer et le zinc. Lorsqu'un minéral se lie à l'acide phytique, il devient insoluble, précipite et ne sera pas absorbé par l'intestin. Ce processus aide à développer des carences en minéraux chez les personnes dont l'alimentation est basée sur ces aliments végétaux, comme ceux des pays en développement. L'acide phytique diminue également l'absorption de la niacine. Pour tout cela, l'acide phytique est considéré comme un antinutriment malgré ses effets thérapeutiques possibles. Chez les personnes ayant des apports particulièrement faibles en minéraux essentiels, en particulier dans les pays en développement, cet effet peut être indésirable.

La formation de complexes de calcium avec l'acide phytique dépend du pH.

Les probiotiques lactobacilles et autres espèces de microflore digestive endogène sont une source importante d'enzyme phytase qui catalyse la libération de phosphate à partir du phytate et l'hydrolyse des complexes formés par les ions métalliques ou les phytates et autres cations, les rendant plus solubles, qui améliorent et facilitent finalement son absorption intestinale.

L'acide ascorbique (vitamine C) peut réduire l'effet de l'acide phytique sur le fer.

Le phytate est un agent chélateur puissant pour les minéraux bivalents tels que le calcium, le magnésium, le zinc ou le fer; il lie ces minéraux et réduit ainsi leur biodisponibilité. Certaines plantes à forte teneur en acide phytique sont :

• Chou chinois Brassica campestris : 0,38 à 0,57 %;
• Érable à sucre Acer saccharum : 0,49;
• Pois Pisum sativum : 0,30;
• Blé tendre Triticum aestivum : 0,14;
• Son de riz asiatique Oryza sativa : 2,2.

Au total, la synthèse annuelle d'acide phytique dans les graines, les céréales et les fruits s'élève à des dizaines de millions de tonnes dans le monde.

En rapport avec "phytine"

• céréale

  

  Une céréale est une plante cultivée pour leurs fruits comestibles, généralement appelés graines et sont principalement des graminées.

• légumineuse

  

  Une légumineuse désigne une plante appartenant à la famille des Fabacées. Ces dicotylédones forment une association symbiotique avec les bactéries Rhizobium.

• légumineuse à graines

  

  Une légumineuse à graines est une légumineuse à cotylédons secs. Généralement, l'expression est utilisée pour les graines comestibles de légumineuses, sauf...

• oléagineux

  

  Ce qui oléagineux est constitué d'une part importante d'huile, ou contient de l'huile, et par extension, dont la teneur en lipides est notablement élevée.