Tout sur les sucres
publicité
Tout sur les sucres ULB – Faculté de Médecine, Biologie Médicale Tixhon Maxime, Suhel Tara, Cia Beriain Gabriel,Di Leto Delphine, Matondo Madi, Poncelet Antoine, Tourneur Adien, Rager Jade, Esen Süeda, Bodart Cyril, Metz Candice Le sucre sous toutes ses formes Les sucres sont des éléments indispensables de notre alimentation car ils sont la principale source d’énergie du corps humain. Ils font partie de la famille des glucides. Les monosaccharides et les disaccharides sont des molécules donnant un goût sucré tandis que les polysaccharides (amidon, glycogène) n’ont pas de goût sucré. Ce poster présente les formules de quelques composés appartenant à la famille des glucides ainsi que les aliments qui en contiennent. Énergie: où, comment et pourquoi ? Ce poster explique comment les sucres complexes sont transformés par le système digestif en sucres simples qui seront transportés ensuite vers les cellules de tout le corps via le système sanguin. Ces sucres simples sont utilisés comme “carburant” par nos cellules c’est-à-dire qu’ils fournissent l’énergie nécessaire au bon fonctionnement des cellules et du corps humain. Ils peuvent être stockés sous forme de glycogène au niveau du foie et des muscles (réserve énergétique) mais si l’apport de sucres est trop importante, ceux-ci seront transformés en graisse. Le goût du sucre Nous pouvons distinguer 4 saveurs de bases: salé, sucré, acide et amer. Nous percevons le goût d’un aliment grâce à l’activation d’une combinaison de récepteurs situés sur la langue. Le lien entre la formule chimique d’un composé et son goût est complexe, en effet, deux molécules de formules très proches peuvent avoir des goûts différents et inversément, des molécules de structures très différentes peuvent avoir le même goût (ex. goût sucré des édulcorants). Comment les remplacer dans l’alimentation ? Les édulcorants, d’origine naturelle ou de synthèse, sont utilisés comme substituts de produits sucrés additionnés aux aliments. Ils sont moins caloriques que les sucres classiques pour un même pouvoir sucrant et n’apportent pas de glucose donc ne modifient pas la glycémie. Quelques exemples d’édulcorants sont détaillés : utilisation, avantage, inconvénients… Pourquoi le lait peut-il faire mal au ventre ? Le lactose, le sucre du lait, doit être hydrolysé par la lactase afin d’être absorbé par les cellules intestinales. Lorsque la production de lactase est insuffisante, le lactose non hydrolysé est utilisé par les bactéries de la flore intestinale. Ce processus génère des douleurs abdominales, des ballonnements et des diarrhées. Ce phénomène est connu sous le nom d’intolérance au lactose. Le déficit en lactase peut avoir diverses causes. Nous présentons ici 2 cas où la production ou l’absence de lactase est due à des mutations dans l’ADN. Printemps des Sciences 2016 – Bruxelles Ce poster décrit le cas de l’intolérance congénitale au lactose. Cette forme d’intolérance se manifeste dès la naissance et est due à la présence de mutations dans la séquence codante du gène lactase. La protéine produite est plus courte que la protéine normale et non fonctionnelle. La petite histoire de la tolérance au lactose Dans ce 2e poster consacré à l’intolérance au lactose, nous abordons le problème de l’intolérance au lactose chezl’adulte. Environ deux tiers de la population mondiale adulte seraient intolérants au lactose, toutefois les proportions varient à travers le monde. La production de lactase diminue naturellement au cours de l’enfance et à l’origine, il semble que les adultes étaient tous incapables de digérer le lactose. Pourquoi certains sont-ils devenus capables de le digérer ? Pourquoi la production de lactase est-elle maintenue dans une partie de la population adulte ? Nous présentons les hypothèses proposées d’après les résultats d’analyses génétiques et de découvertes archéologiques. Printemps des Sciences 2016 – Bruxelles Tout sur les sucres UNIVERSITÉ LIBRE DE BRUXELLES – FACULTÉ DE MÉDECINE La petite histoire de la tolérance au lactose Sciences Biomédicales Cyril BODART, Candice METZ Contrairement à ce que l’on pourrait penser, l’intolérance au lactose est un phénomène qui se produit naturellement dans la plupart des cas, après l’âge de 5 ans. Toutefois, certaines personnes gardent la capacité de digérer le lait. Aujourd’hui, grâce à la génétique et grâce à des découvertes archéologiques, nous comprenons mieux les conditions d’apparition et de développement de la tolérance au lactose. Qui est intolérant et qui ne l’est pas? A l’heure actuelle, on estime qu’environ deux tiers de la population mondiale adulte seraient intolérants au lactose. Toutefois les proportions peuvent varier de 5% dans les populations d’Europe à 95% dans certaines parties de l’Asie suivant les groupes ethniques et leurs origines. Les symptômes liés à l’intolérance au lactose ne se manifestent, en général, que lors d’une consommation importante de lait. Génétique La production de lactase est assurée par le gène LCT et est contrôlée par une séquence régulatrice située en amont du gène. Des analyses génétiques ont montré la présence de mutations au sein de cette séquence chez des individus produisant la lactase à l’état adulte. Les mutations identifiées varient suivant le groupe ethnique des individus mais sont toujours localisées dans la séquence régulatrice. Prévalence de l’intolérance au lactose Chez l’enfant: FT C/T Chr 2 +1 P Gène LCT ADN ARN lactase Séq. régulatrice ~ -13900 Protéine lactase Chez l’adulte intolérant: +1 Chr 2 C P Gène LCT ADN Pas/peu d’ARN lactase Origines Il semble qu’à l’origine, la totalité des adultes humains était incapable de digérer le lactose. Il a été mis en évidence par des études génétiques d’ossements que la mutation et donc la persistance de production de lactase serait apparue il y a entre 5.000 et 10.000 ans. Cette période coïncide avec le début de la sédentarisation en Europe. Les premiers éleveurs ont commencé à consommer le lait provenant du bétail, une forte pression sélective a donc probablement favorisé la propagation du gène muté. Chez l’adulte tolérant (souche européenne): FT Chr 2 T Pas/peu de lactase +1 P Gène LCT ADN ARN lactase Protéine lactase Légende : FT: facteur de transcription Chr 2: chromosome 2 P: promoteur Contact: C. Christophe-Hobertus e-mail: [email protected] © Toute reproduction, même partielle, doit indiquer clairement le nom de tous les auteurs, le nom du Département, ainsi que la mention « Printemps des Sciences 2016 – Exposition des Sciences – Bruxelles » T: base thymine C: base cytosine UNIVERSITÉ LIBRE DE BRUXELLES – FACULTÉ DE MÉDECINE Tout sur les sucres Pourquoi le lait peut-il faire mal au ventre? Sciences Biomédicales Jade RAGER, Süeda ESEN Le lactose présent dans les produits laitiers, est un disaccharide qui doit être hydrolysé par la lactase, en glucose et galactose, afin d’être absorbé au niveau du tractus intestinal. La lactase est une enzyme glycoprotéique, synthétisée au niveau des entérocytes de la muqueuse intestinale. Il existe 3 formes d’intolérance au lactose. Toutes résultent d’un déficit en lactase. Glucose • Déficit dû à l’altération de la muqueuse intestinale • Déficit à l’âge adulte (LNP) dû à une diminution de la production au cours de l’enfance • Déficit congénital, très rare (1/60000 en Finlande) + Lactase Lactose Galactose L’intolérance congénitale est due à la présence de mutations dans le gène de la lactase. La présence de ces mutations entraîne la production d’une protéine tronquée, non fonctionnelle. Cette forme d’intolérance se manifeste dès la naissance et se transmet de manière récessive c’est-à-dire que seuls les individus dont les 2 copies du gène lactase sont mutées, sont malades. Individu normal: Individu atteint: Intron Intron ATG ……………. TCT GCT GCA TAT CAG ATT ……………… TGA ATG ……………. TCT GCT GCA TAA CAG ATT ……………… TGA ADN Codon STOP Transcription AUG …………….UCU GCU GCA UAU CAG AUU ……………… TGA AUG …………….UCU GCU GCA UAA CAG AUU ……………… TGA ARNm ADN muté ARNm muté Traduction MET …………… SER ALA ALA TYR GLY ILE …………… Protéine 1927 AA MET …………… 1390 SER ALA ALA Protéine plus courte, non fonctionnelle 1389 Ne pas confondre intolérance au lactose et allergie au lait !!! Intolérance au lactose : Le lactose non hydrolysé (en absence de lactase), est métabolisé par la flore bactérienne de l’intestin grêle, entraînant la production d’ acides gras à courte chaine, de l’hydrogène, du dioxyde de carbone et du méthane, responsables de douleurs abdominales, ballonnements et diarrhées. Allergie au lait : Les protéines bovines présentes dans le lait déclenchent la réponse du système immunitaire. Cette réaction a pour conséquence la libération d’histamine responsable de la réaction allergique. Contact: C. Christophe-Hobertus e-mail: [email protected] © Toute reproduction, même partielle, doit indiquer clairement le nom de tous les auteurs, le nom du Département, ainsi que la mention « Printemps des Sciences 2016 – Exposition des Sciences – Bruxelles » UNIVERSITÉ LIBRE DE BRUXELLES – FACULTÉ DE MÉDECINE Tout sur les sucres Comment les remplacer dans l’alimentation ? Sciences Biomédicales Antoine PONCELET, Adrien TOURNEUR Les édulcorants sont des substances d’origine naturelle ou de synthèse ayant une saveur sucrée mais ne contenant pas de sucre. Ils sont utilisés comme substituts de produits sucrés additionnés aux aliments. - peu caloriques pour un même pouvoir sucrant - pas d’apport de glucose → pas d’effet sur la glycémie - non cariogènes car l’absence de sucre empêche le développement de bactéries buccales. Quelques exemples d’édulcorants: Aspartame Pouvoir sucrant: capacité d’une substance à stimuler les récepteurs au goût sucré. Il est défini par rapport à celui du sucre de table qui sert de référence (pouvoir sucrant=1). 2 types d’édulcorants sont utilisés dans l’alimentation: Les édulcorants intenses ont un pouvoir sucrant élevé. Utilisés en faible quantité, ils ne présentent pas d’apport calorique. Les édulcorants de charge ont un pouvoir sucrant proche de celui du saccharose mais sont moins caloriques que ce dernier. Ils sont extraits de végétaux. - découvert en 1965 - pouvoir sucrant: 200 - valeur énergétique: 4kcal/g comme le sucre de table, mais utilisé en quantité beaucoup plus faible. - perd son pouvoir sucrant au-dessus de 100°C - production de méthanol au cours de la digestion → risques de troubles au niveau du système nerveux si consommation importante. Sucralose - découvert en 1976 - pouvoir sucrant: 600 - la présence d’atomes de chlore rend impossible sa digestion par nos enzymes → le sucralose est donc non calorigène. - stable à haute température, il supporte la cuisson. « Stevia », un édulcorant naturel - les feuilles de stevia étaient utilisées depuis longtemps par les indiens d’Amérique du Sud pour sucrer les aliments. - actuellement, les glycosides de stéviol extraits de la plante sont utilisés comme édulcorants. - pouvoir sucrant: 300 - leur valeur énergétique est nulle car nous ne possédons pas les enzymes permettant de les digérer. - arrière-goût de réglisse Xylitol: un édulcorant de charge - même pouvoir sucrant que le sucre de table - apport calorique (2,4 kcal/g) légèrement inférieur au sucre de table - présent dans les fruits - utilisé dans les chewing-gums Contact: C. Christophe-Hobertus e-mail: [email protected] © Toute reproduction, même partielle, doit indiquer clairement le nom de tous les auteurs, le nom du Département, ainsi que la mention « Printemps des Sciences 2016 – Exposition des Sciences – Bruxelles » Acide aspartique Phénylalanine UNIVERSITÉ LIBRE DE BRUXELLES – FACULTÉ DE MÉDECINE Tout sur les sucres Le gout du sucre Sciences Biomédicales Delphine DI LETO, Madi MATONDO Ces 3 monosaccharides diffèrent les uns des autres uniquement par les positions relatives des groupements –OH, ce sont des diastéréoisomères. Les sucres passent d’une forme linéaire à une forme cyclique de façon spontanée. La forme cyclique est la plus abondante en solution. 1 HO 2 H H 3 OH HO 4 H HO 5 H 6 CH2OH L-Glucose HO H H HO CH2OH D-Glucose CH2OH CH2OH CH2OH D-Mannose D-Galactose Chaque monosaccharide existe sous deux configurations, qui sont l’image l’une de l’autre dans un miroir. Elles ne sont pas superposables. On les appelle des énantiomères. Par convention, dans la forme D (L), le groupement OH du C5 est situé à droite (à gauche). https://commons.wikimedia.org/wiki/File: Alpha-D-glucose_Haworth.svg https://zestedesavoir.com/articles/7 3/philae-a-la-recherche-de-loriginede-la-chiralite-du-monde/ Seule la conformation D est reconnue par les enzymes digestives. De la langue au cerveau La langue, l’organe sensoriel du gout, contient 2 types de papilles: les papilles tactiles et les papilles gustatives. Ces dernières contiennent les bourgeons gustatifs formés par les cellules sensorielles à la surface desquelles se trouvent les récepteurs gustatifs. Lorsque des molécules se lient aux récepteurs, ceux-ci sont activés et transmettent l’information au cerveau grâce à des neurotransmetteurs. Molécule à gout sucré Molécule à gout amer http://www.sucreinfo.com/images/stories/bro chures/saveursucree.jpg Saccharine: édulcorant sucré ayant un arrière-gout amer. Une molécule peut se lier et activer plusieurs récepteurs différents, et inversement un récepteur peut être activé par diverses molécules. Une saveur est donc perçue par l’activation d’une combinaison de récepteurs. Récepteurs du gout sucré T1R2+T1R3 Récepteur du gout amer T2R Activation des récepteurs des gouts sucré et amer Selon l’énantiomère, la réponse peut être différente. Exemple: un des énantiomères de l’aspartame a un gout sucré tandis que l’autre a un gout amer. Le cerveau reçoit l’information Contact: C. Christophe-Hobertus e-mail: [email protected] © Toute reproduction, même partielle, doit indiquer clairement le nom de tous les auteurs, le nom du Département, ainsi que la mention « Printemps des Sciences 2016 – Exposition des Sciences – Bruxelles » UNIVERSITÉ LIBRE DE BRUXELLES – FACULTÉ DE MÉDECINE Tout sur les sucres Le sucre sous toutes ses formes Sciences Biomédicales Maxime TIXHON, Tara SUHEL Les sucres appartiennent à la famille des glucides, des éléments nutritifs comme le sont les protéines et les lipides. Ils sont des éléments indispensables de notre alimentation car ils sont la principale source d’énergie du corps humain. Ils sont aussi appelés hydrates de carbone car ce sont des molécules organiques comportant du carbone, de l’oxygène et de l’hydrogène. Il existe 3 catégories de glucides : les mono-, les di- et les polysaccharides. Glucides Monosaccharides Disaccharides Glucose : Additif alimentaire Polysaccharides Amidon : Polymère de glucose Saccharose : Graines/Légumineuses/Rhizomes = Sucre de table Canne à sucre Betterave sucrière Amylopectine Fructose : Fruits/Miel Glucose Fructose Lactose : + Lait Amylose Glycogène : Polymère de glucose Galactose : Miel Glucose Galactose viande, foie Stockage de l’énergie sous forme de réserves de glucose dans le foie et dans les muscles. Maltose : Grains d’orge Sucres Aliments au goût sucré Glucose x2 Référence photos sucre : http://www.medisite.fr/a-la-une-le-vrai-role-du-sucre-dans-le-cancer-du-sein.520929.2035.html http://lesdefisdecookie.fr/wp-content/uploads/2015/09/sucre-roux.jpg Contact: C. Christophe-Hobertus e-mail: [email protected] © Toute reproduction, même partielle, doit indiquer clairement le nom de tous les auteurs, le nom du Département, ainsi que la mention « Printemps des Sciences 2016 – Exposition des Sciences – Bruxelles » Aliments au goût non-sucré
