Études

Le grain d’avoine et ses constituants.

Le (1-3),(1-4)-bêta-D-glucane est une fibre végétale soluble usuellement connue sous le terme de bêta-glucane (ß-glucane). Il est présent dans les parois cellulaires des graines des graminées, en particulier de l’avoine. Le bêta-glucane d’avoine est formé d’une chaîne de polysaccharides linéaire non segmentée, constituée d’unités de ß-glucopyranosyl, qui présente une liaison glycosidique soit en 1,3 (30%), soit en 1,4 (70%; illustration 1). Les bêta-glucanes font partie du groupe des hydrates de carbone non digestibles, comme les polysaccharides non-amidon, les amidons résistants et les oligosaccharides. Ils ne sont pas résorbés dans l’intestin grêle, mais fermentés dans le côlon puis transformés intégralement ou en partie en acides gras à chaîne courte.

Le grain d’avoine et ses constituants.
illustration 1

 

Le bêta-glucane affiche une viscosité élevée à partir de concentrations de 1% déjà, qui demeure stable dans une large bande de pH. La masse et la concentration moléculaires jouent cependant un rôle dans le comportement rhéologique des bêta-glucanes en solution et dans le tube intestinal. Les bêta-glucanes du son d’avoine présentent une viscosité plus élevée que ceux isolés du germe (Wikstrom et al. 1994). On pense que le bêta-glucane doit être soluble et afficher une masse moléculaire située entre 1000 et 3000 kDa pour présenter une activité physiologique et former des solutions visqueuses (Doublier & Wood 1995; Aman et al. 2004). La quantité, la solubilité, la masse moléculaire et la structure du bêta-glucane dans les denrées alimentaires produites de manière non contrôlée peuvent être influencées par différents facteurs: les matières premières employées, l’activité de la bêta-glucanase endogène, la transformation et les conditions d’entreposage (Beer et al. 1997; Wood 2007). Par ailleurs, l’avoine perd sa capacité à faire baisser le taux de cholestérol si elle est traitée avec des enzymes qui dégradent le bêta-glucane


Youtube: Science & Oat beta-glucan & Oatwell at RSM Thomas M.S. Wolever


Deux études récentes ont en outre démontré directement l’importance de la masse moléculaire sur la viscosité du bêta-glucane et sa capacité à réduire le taux de cholestérol. Dans la première, on a fabriqué plusieurs denrées contenant du son d’avoine, qui contenaient toutes environ 3 à 4 g de bêta-glucane par portion, à différentes températures et dans des conditions variables, si bien que leur masse moléculaire variait entre 251 et 1930 kDa. La viscosité, mesurée après une digestion simulée en éprouvette, suivait une courbe exponentielle avec l’augmentation de la masse moléculaire. La différence entre les produits présentant la masse moléculaire la plus faible et ceux dont la masse moléculaire était la plus élevée affichait un facteur 20 (Tosh et al. 2010).

Les mêmes produits ont ensuite été testés dans le cadre d’une étude clinique menée à grande échelle (multicentres: Europe / Amérique du Nord / Australie). Celle-ci englobait 345 personnes affichant un taux élevé de cholestérol. Les participants à l’étude recevaient chaque jour deux portions de flocons de petit-déjeuner prêts à l’emploi pendant quatre semaines. Ils consommaient ainsi 3 g de bêta-glucane d’avoine par jour présentant quatre masses moléculaires différentes, qui se distinguaient d’un facteur 10. Les flocons de céréales affichant la masse moléculaire élevée (2210 kDa) et ceux dont la masse moléculaire était moyenne (530 kDa) ont permis d’obtenir les mêmes résultats de réduction du mauvais cholestérol LDL. Cependant, l’efficacité pour les préparations affichant une masse moléculaire de seulement 210 kDa était 50% inférieure (Wolever et al. 2010).

L’étude est arrivée à la conclusion que les denrées alimentaires contenant de l’avoine dont le bêta-glucane présente une masse moléculaire d’environ 2000 kDa offrent l’effet de réduction du cholestérol le plus marqué. Ces résultats expliquent probablement quelques-unes des différences constatées lors de l’analyse croisée de quelques effets de réduction du cholestérol des produits à l’avoine (Ripsin et al. 1992; Brown et al. 1999; EFSA Journal 2010; 8(12):1885). La masse moléculaire des préparations de bêta-glucanes usuellement commercialisées, dont l’efficacité à réduire le mauvais cholestérol avait été testée, se situait en effet entre 40 et 80 kDa.

Cholestérol et viscosité du bêta-glucane d’avoine

«Les preuves présentées montrent que la capacité du bêta-glucane d’avoine à faire baisser le taux de cholestérol pourrait être corrélée à la viscosité dans l’intestin grêle. Une viscosité élevée réduit en effet la résorption des acides biliaires, favorisant la production de ceux-ci à partir du cholestérol et réduisant de fait la concentration du mauvais cholestérol (LDL) circulant.» EFSA Journal 2010; 8(12):1885

Sucre sanguin et viscosité du bêta-glucane d’avoine

Le bêta-glucane d’avoine ralentit la hausse du taux de glycémie après un repas et reporte la chute du taux aux valeurs mesurées avant l’ingestion de nourriture. Le fonctionnement s’explique de la manière suivante: lors de la digestion du bêta-glucane des fibres solubles de l’avoine, il se forme un gel qui épaissit le contenu de l’estomac et de l’intestin grêle. Cela ralentit la digestion, prolongeant d’autant la durée pendant laquelle les hydrates de carbones passent dans la circulation sanguine. Ce processus supprime les fluctuations rapides du taux de glycémie.

Sucre sanguin et viscosité du bêta-glucane d’avoine

Le bêta-glucane d’avoine ralentit la hausse du taux de glucose sanguin après un repas et reporte la chute du taux aux valeurs mesurées avant le repas: 1 sans bêta-glucane d’avoine | 2 avec bêta-glucane d’avoineafer

La glycémie désigne la concentration de glucose dans le sang. Le glucose assure l’apport énergétique nécessaire aux cellules. Cette forme de sucre passe des voies sanguines dans les cellules sous l’influence de l’insuline. Les cellules produisent l’énergie utile grâce à une chaîne de réactions chimiques incluant le sucre. En l’absence d’insuline, le glucose ne peut pénétrer dans les cellules et reste dans le sang. Il s’ensuit une glycémie élevée, alors que les cellules ont un besoin urgent de glucose. Lorsque le taux de glycémie est trop élevé, on parle d’«hyperglycémie».

Réduction démontrée de la réaction glycémique après le repas: baisse du taux de sucre

La diminution de la réaction glycémique après le repas se situe en relation étroite avec le métabolisme des hydrates de carbone et l’insensibilité à l’insuline. Ce sont deux éléments importants dans le traitement des troubles de tolérance au glucose. On les rencontre souvent en présence de surpoids. Afin d’atteindre l’effet escompté, un produit doit contenir au moins 4 g de bêta-glucane bioactif pour 30 g d’hydrates de carbone ingérés pendant le repas.

«Le mécanisme d’action du bêta-glucane d’avoine à la base de l’effet indiqué est démontré de façon incontestable et dépend de la viscosité de l’alimentation et des bêta-glucanes présents. Lorsque la nourriture ingérée parvient dans l’intestin grêle, une viscosité élevée ralentit la résorption des nutriments, dont celle du glucose.” (EFSA Journal 2011;9(6):2207)

Digestion et bêta-glucane d’avoine

Les produits à l’avoine contiennent beaucoup de fibres solubles et de fibres non solubles. C’est un facteur important pour assurer une activité intestinale régulière. Les fibres non solubles présentent une structure spongieuse et peuvent absorber un multiple de leur poids en liquide.

Amélioration de l’activité intestinale pour favoriser une digestion saine

L’avoine contient une combinaison unique de fibres solubles et de fibres non solubles. Celles-ci favorisent la santé du système intestinal, autrement dit soutiennent une bonne digestion et un volume de selles accru. Pour ce faire, un produit doit contenir au moins 6 g de fibres d’avoine pour 100 g, resp. 3 g pour 100 kcal.


Sources

  • Beer, M, Wood, P, et al. (1997). Effect of cooking and storage on the amount and molecular weight of (1-3)(1-4)-beta-D-glucan extracted from oat products by an in vitro digestion system. Cereal Chem 74: 705-709.
  • Beer, M, Wood, PJ, et al. (1997). Effects of cooking and storage on the amount and molecular weight of (1-3)(1-4)-beta-D-glucan extracted from oat products by an in vitro digestion system. Cereal Chem 74: 705-709.
  • Davidson, A (1999). The Oxford Companion to Food. Oxford, Oxford University Press.
  • Doublier, J and Wood, P (1995). Rheological properties of aqueous solutions of (1-3)(1-4)-beta-D-glucan from oat (Avena sativa L.). Cereal Chem 72: 335-340.
  • EFSA Journal 2010; 8(12):1885
  • Wikstrom, K, Lihdahl, L, et al. (1994). Rheological studies of water soluble (1-3)(1-4)-beta-D-glucans from milling fractions of oat. J Food Sci 59: 1077-1080.
  • Wolever, T, SM, T, et al. (2010). Physicochemical properties of oat beta-glucan influence its ability to reduce serum LDL cholesterol in humans: a randomized clinical trial. Am J Clin Nutr 92: 723-732.
  • Wood, P (2007). Cereal beta-glucans in diet and health. J Cereal Sci 46: 230-238.

Document des références EFSA: Art14 Opinion oat beta glucan (700kB)