Soutenance mémoire
Les vitamines, ne sont, ni sources de calories, ni matériaux d’édification. Les vitamines sont pourtant des éléments vitaux garant d’une bonne santé. Du nom Latin Vita (vie), les vitamines sont indispensables à la vie. Ces éléments, sans valeur énergique, sont nécessaires au bon fonctionnement de l’organisme. Par définition ce sont des micronutriments qui ne sont pas synthétisés par l’organisme humain et qui doivent êtres apportés dans l’alimentation. Seules les vitamines K et D ne répondent pas à cette définition puisqu’elles peuvent êtres synthétisés par l’organisme. (Vitamine) est un terme physiologique plutôt qu’un terme chimique. Il exprime une certaine activité physiologique qui se rapporte aux substances chimiques responsables de cette activité. Les vitamines ont des rôles, des mécanismes d’absorption, des sites de stockages et des modes d’élimination variés et souvent très différents. Une bonne compréhension de l’activité physiologique des vitamines chez l’homme, nous mène vers l’analyse pour avoir les mesures chimiques qui prédisent au mieux cette activité. L’activité d’une vitamine peut être liée à un groupe de molécules chimiques ayant d’habitude des rapports structurels entre elles (vitamères). L’analyse des vitamines propose de nombreux défis à l’analyste. Des améliorations méthodologiques ont été, et sont encore aujourd’hui, réalisées dans le but de développer des méthodes idéales. Ces améliorations, mettront également l’accent sur la manipulation et la préparation des échantillons du fait de la fragilité de certaines vitamines. Elles sont plus au moins sensibles aux conditions physicochimiques, lumière, température, oxydation.
La solubilité des vitamines hydrosolubles (vitamines B et C) dans l’eau les rend très fragiles à la cuisson en milieu aqueux. Elle accélère leur élimination urinaire sous forme de composés solubles. De plus, cette solubilité facilite le passage transplacentaire, ce qui explique pourquoi le nouveau-né à terme dispose d’un taux circulant de vitamines hydrosolubles, ce qui n’est pas le cas pour les vitamines liposolubles, dont l’insuffisance à la naissance pose ainsi souvent problème. Malgré la disparité de leurs fonctions métaboliques, la plupart des vitamines ont des activités antioxydantes et antiradicalaires qui sont considérée comme remplissant un rôle préventif majeur dans plusieurs pathologies.
HISTORIQUE
Depuis la nuit des temps, les hommes ont appris à reconnaitre certaines maladies d’après leurs symptômes et leurs modes d’apparition. La recherche vitaminique prend son sens à la fin du XIX siècle : alors que Pasteur dans ses travaux met en évidence, comme responsable de certaines maladies, la présence d’agents exogènes (microbes). Pour les vitamines, la démarche est inversée : c’est l’absence d’un facteur nutritionnel qui est à l’origine des grandes maladies carentielles : béribéri, scorbut, rachitisme, pellagre.
❖ L’ère descriptive :
On retrouve une description clinique du béribéri dans des écrits chinois datant de 2600 avant J-C et de celle du scorbut dans le papyrus d’Eber de 1150 avant J-C.
❖ L’ère empirique :
Dés l’Antiquité, les hommes savent comment soigner certaines maladies grâce aux aliments. Sur les papyrus égyptiens datant de 1500 avant J-C, on conseille d’appliquer du jus de foie sur les yeux des malades atteints de cécité crépusculaire. Cependant, ils n’ont pas encore découvert la notion de carence alimentaire proprement dite.
Au XVIe siècle, ces maladies furent décrites chez les marins, les prisonniers et dans les villes assiégées. Ces maladies, aux symptômes toujours identiques faisaient alors des ravages dans tout groupe humain confiné et mal nourri. Les marins découvrirent l’efficacité des décoctions d’aiguilles de pins et du jus de citron pour traiter et prévenir le scorbut.
Le scorbut, très fréquent sur les navires au long cours faisant des ravages dans les équipages.
❖ L’ère expérimentale :
En 1980, C. Eijkman met en évidence un facteur nutritionnel extrait de la cuticule de riz susceptible de guérir le béribéri. C’est ce facteur nutritionnel que C. Funk va appeler vitamine (amine vitale) en 1911, créant ainsi un concept révolutionnaire: la notion de facteur nutritionnel indispensable à la vie que l’homme doit trouver dans son alimentation quotidienne.
❖ L’ère des chimistes :
De 1910 à 1950, les facteurs responsables des maladies carentielles sont isolés, identifiés puis synthétisés par des équipes dont les travaux seront couronnés par une quinzaine de prix nobles. La première vitamine obtenue à l’état pur fut l’aneurine qui ouvre la série en 1926 et la première détermination de structure fut celle de la vitamine A en 1931. En 1940, on compte quatre vitamines liposolubles et six hydrosolubles isolées à l’état pur et dont la constitution est élucidée.
❖ L’ère industrielle :
Avec T. Reichstein débute, en 1933, une étape décisive, celle du passage du laboratoire de recherche à l’usine de fabrication. Ce chercheur propose à la Firme F. Hoffman- La roche de produire industriellement la vitamine C selon un procédé original qu’il a mis au point.
❖ L’ère actuelle :
C’est l’ère de la mise en évidence de nouvelles propriétés des vitamines et de leurs dérivés. En 1955, on découvre l’existence d’une action pharmacologique des fortes doses d’acide nicotinique (effet hypolipémiant) puis, en 1968, de celle des dérivés de la vitamine A (rétinoïdes et différenciation cellulaire). Enfin, dans les années 80, il est mis en évidences qu’un statut vitaminique déficient est un facteur de risque pour certaines maladies : cancers, maladies cardiovasculaires, perturbation de l’immunité, pathologie osseuse, malformations fœtales. Les vitamines peuvent donc jouer un rôle de protection.
NOMENCLATURE ET CLASSIFICATION
Marquées d’abord d’un nom dérivé de la maladie engendrée par leur carence, les vitamines, au fur et à mesure de leur multiplication se virent attribuer diverses autres terminologies : Subdivision liposoluble et hydrosoluble, codification par lettres dénomination chimique précise …. Mais la base historique qui a prévalu dans la désignation des vitamines par des lettres et des numéros a connu des difficultés diverses : découvertes ultérieures qui ont entrainé des modifications de numérotation, attribution de numéros différents selon les pays. Les organismes internationaux conseillent de désigner les molécules par leurs noms, mais des difficultés apparaissent notamment quand plusieurs composés (vitamines) sont doués du même type d’activité vitaminique. Les vitamines sont au nombre de 13 et elles se divisent actuellement en deux groupes : les vitamines liposolubles et les vitamines hydrosolubles. Les vitamines liposolubles sont présentes dans les matières grasses animales et végétales. Ce sont les vitamines A, D, E et K.
Les vitamines hydrosolubles sont apportées principalement par la viande, les poissons, les produits laitiers, les œufs, les légumes et les fruits, ce sont les vitamines du groupe B (B1, B2, B3 ou PP, B5, B6, B8, B9, B12) et la vitamine C.
UNITES DE MESURE ET VALEURS NORMALES
Avant leur caractérisation puis leur synthèse chimique, les vitamines furent <dosées> par des méthodes biologiques puis microbiologiques. Les unités de mesures employées étaient donc des <unités internationales> : UI. Il est beaucoup plus logique de s’exprimer sur le plan des activités vitaminiques en faisant référence à une substance vitaminique cliniquement définie. Cependant, les anciennes unités sont encore utilisées dans quelques cas, notamment pour la formulation pharmaceutique des vitamines liposolubles. L’utilisation des unités du système international (USI) n’est pas systématique. La majorité des publications recourt aux unités pondérales. Les unités de mesure et les valeurs normales trouvent leur grande importance dans le diagnostic paraclinique d’une hypo ou hypervitaminose .
BESOINS ET APPORTS RECOMMANDES EN VITAMINES ET LEURS VARIATIONS
Les besoins en vitamines sont définis comme étant la quantité de vitamine nécessaire pour assurer l’entretien, le fonctionnement métabolique et physiologique d’un individu en bonne santé, comprenant les besoins supplémentaires nécessaires pendant certaines périodes de la vie telles que la croissance, la gestation et la lactation. La notion d’un besoin de base des vitamines est essentielle comme guide pour l’établissement de recommandations minimales, tenant compte des facteurs circonstanciels qui peuvent multiplier davantage ce besoin, malgré les variations interindividuelles et intra-individuelles.
VITAMINE A
Constitution chimique
La vitamine A existe sous deux formes : le rétinol et le beta- carotène. Le rétinol est un alcool primaire de formule brute C20H30O, et il est la forme biologique la plus active. La vitamine A peut être synthétisée par le corps humain à partir de provitamine A tels les caroténoïdes, Exemple : le beta-carotène que l’on trouve surtout dans les végétaux. Les rétinoïdes, quand à eux, ne sont pas des vitamines mais des substances naturelles ou synthétiques qui sont dérivées de la vitamine A ou qui lui sont apparentées .
Propriétés physico-chimiques
Vitamine A et provitamine A sont insolubles en milieu aqueux, soluble dans l’éther, le chloroforme et l’acétone. Elles sont relativement stable à la chaleur mais très sensible à l’oxydation et aux rayonnements ultraviolets.
Analyse
La vitamine A est un terme générique qui inclut le rétinol, ses esters et certains isomères. La référence internationale pour la vitamine A est le transrétinol total, pour lequel l’unité internationale de référence UI a été fixée a 0,3 μg de rétinol (= 0,344 μg acétate de rétinol). D’autres rétinoïdes montrent quelque activité, y compris les isomères cis du rétinol, le rétinaldehyde, l’ester rétinylique, le déhydroretinol et le déhydroretinaldehyde. L’activité des vitamères est largement similaire et, par convention, on leur donne une activité égale à celle de la vitamine A exprimée en rétinol trans total. Les méthodes anciennes étaient basées sur la réaction colorimétrique de Carr-Price après séparation sur une colonne d’échange d’ions. Cette réaction ayant une forte probabilité d’être sujette à des interférences, la méthode de choix est maintenant la séparation par CLHP couplée à une mesure spectrophotometrique. La vitamine A est très sensible à la lumière et toutes les préparations des échantillons doivent être effectuées en lumière tamisée, de préférence sous éclairage dore.
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Table des matières
Introduction
CHAPITRE 1 : GENERALITE SUR LES VITAMINES
I- HISTORIQUE
II- NOMENCLATURE ET CLASSIFICATION
III- UNITES DE MESURE ET VALEURS NORMALES
IV- BESOINS ET APPORTS RECOMMANDES EN VITAMINES ET LEURS VARIATIONS
A. Apports nutritionnels conseillés en vitamines
B. Variations des besoins vitaminiques
CHAPITRE 2 : SOURCES, METABOLISME, ROLES PHYSIOLOGIQUES ET PATHOLOGIES DE CARENCES
PREMIERE PARTIE : LES VITAMINES LIPOSOLUBLES
I- VITAMINE A
A. Constitution chimique
B. Propriétés physico-chimiques
C. Analyse
D. Source
E. Métabolisme
1. Absorption
2. Distribution
3. Elimination
F. Rôles physiologiques et utilisations
1. Vitamine A, caroténoïdes et vision
2. Vitamine A, caroténoïdes et différenciation cellulaire
3. Vitamine A et reproduction
4. Vitamine A, caroténoïdes et système immunitaire
5. Vitamine A, beta-carotène et cancer
6. Vitamine A et dermatologie
7. Vitamine A et cosmétologie
G. Pathologies de la carence
II- VITAMINE D
A. Constitution chimique
B. Propriétés physico-chimiques
C. Analyse
D. Source
1. Synthèse de la vitamine D3
2. Source alimentaire
E. Métabolisme
F. Rôles physiologiques et utilisations
1. Métabolisme phosphocalcique
2. Vitamine D et système immunitaire
3. Vitamine D et cancer
4. Vitamine D et dermatologie
G. Pathologies de la carence
1. Les causes de carences en vitamine D
2. Ostéomalacie
3. Rachitisme
III- VITAMINE E
A. Constitution chimique
B. Propriétés physico-chimiques
C. Analyse
D. Source
E. Métabolisme
1. Absorption
2. Distribution
3. Elimination
F. Rôles physiologiques et utilisations
1. Effet antioxydant
2. Effet stabilisateur des lipides membranaires
3. Vitamine E et agrégation plaquettaire
4. Vitamine E et globules rouges
5. Vitamine E et immunité
6. Vitamine E en cosmétologie
G. Pathologies de la carence
1. Des signes hématologiques
2. Des signes neuromusculaires et ophtalmologiques
3. Des signes dermatologiques
IV- VITAMINE K
A. Constitution chimique
B. Propriétés physico-chimiques
C. Analyse
D. Source
E. Métabolisme
1. Absorption
2. Distribution
3. Elimination
F. Rôles physiologiques et utilisations
1. Carboxylations de l’acide glutamique et protéine vitamine K dépendantes
2. Maintien de l’équilibre osseux
3. Vitamine K et ostéoporose
G. Pathologies de la carence
1. Carence d’apports
2. Carence d’absorption
3. Maladie hémorragique du nouveau-né
DEUXIEME PARTIE : VITAMINES HYDROSOLUBLES
I- LES VITAMINES DU GROUPE B
A. Constitution chimique
B. Propriétés physico-chimiques
C. Analyse
D. Source
E. Métabolisme
F. Rôles physiologiques et utilisations
G. Pathologies de la carence
II- VITAMINES C
A. Constitution chimique
B. Propriétés physico-chimiques
C. Analyse
D. Source
E. Métabolisme
1. Absorption
2. Distribution
3. Elimination
F. Rôles physiologiques et utilisations
1. Effet antioxydant
2. Hydroxylation
3. Autres effets
G. Pathologies de la carence
1. Présentation clinique du scorbut
CHAPITRE III : ASPECT THERAPEUTIQUES ET DIETETIQUES DES VITAMINES
PREMIERE PARTIE : ASPECT THERAPEUTIQUE DES VITAMINES
I. LES VITAMINES LIPOSOLUBLES
A. Vitamine A
B. Vitamine D
C. Vitamine E
D. Vitamine K
II. LES VITAMINES HYDROSOLUBLES
A. Vitamine B 1
B. Vitamine B 2
C. Vitamine B 3
D. Vitamine B 5
E. Vitamine B 6
F. Vitamine B 8
G. Vitamine B 9
H. Vitamine B 12
I. Vitamine C
DEUXIEME PARTIE : ASPECT DIETETIQUE DES VITAMINES
I. GENERALITE
A. Définition des compléments alimentaires
B. Choix de compléments alimentaires efficaces et de qualité
II. INTERETS DES COMPLEMENTS ALIMENTAIRES A BASE DE VITAMINE
A. Effet antioxydant
B. Intérêt dans les régimes amaigrissants
C. Intérêt en cosmétologie
CONCLUSION
REFERENCES
