Structure de la matrice alimentaire et effets sur la biodisponibilité

La matrice alimentaire est l'environnement physique et chimique dans lequel les nutriments sont intégrés, et sa structure influence fortement la quantité de nutriments libérée pendant la digestion et finalement disponible pour l'organisme. Le même nutriment peut être plus ou moins biodisponible selon l'architecture de l'aliment qui le contient.

Definition

Les effets de la matrice alimentaire désignent l'influence de la structure et de la composition d'un aliment sur la libération, la transformation et la biodisponibilité de ses nutriments, la biodisponibilité étant la fraction d'un nutriment ingéré qui est absorbée et disponible pour une utilisation physiologique.

Scope

Cette entrée couvre la manière dont les parois cellulaires, la structure tissulaire et le réseau macromoléculaire environnant régissent la libération et la biodisponibilité des nutriments, et comment les traitements qui perturbent ou réorganisent la matrice peuvent modifier ces effets. Elle traite des effets de la matrice et de la biodisponibilité comme un sujet de référence et d'éducation, et non comme une instruction diététique.

Core questions

• Pourquoi la biodisponibilité d'un même nutriment diffère-t-elle selon les aliments ?
• Comment les parois cellulaires végétales et la structure tissulaire limitent-elles la libération des nutriments ?
• Comment le traitement modifie-t-il la matrice et, par conséquent, altère-t-il la biodisponibilité ?
• Comment la biodisponibilité est-elle étudiée lorsque des aliments entiers, et non des nutriments isolés, sont consommés ?

Key concepts

• Matrice alimentaire et microstructure
• Bioaccessibilité et biodisponibilité
• Encapsulation par les parois cellulaires végétales
• Libération des nutriments pendant la digestion
• Perturbation de la matrice induite par le traitement
• Solubilisation des nutriments lipophiles
• Digestibilité de l'amidon

Mechanisms

Les nutriments intégrés dans une matrice alimentaire doivent être libérés avant de pouvoir être absorbés, et la matrice régit la facilité avec laquelle cela se produit. Dans les aliments végétaux, les parois cellulaires intactes peuvent encapsuler les nutriments et limiter leur accessibilité aux enzymes digestives, de sorte que l'intégrité des parois cellulaires et de la structure tissulaire est un déterminant majeur de la libération. La matrice façonne également la digestibilité des macronutriments, par exemple en contrôlant l'accès des enzymes aux granules d'amidon, et la solubilisation des composés lipophiles tels que les vitamines liposolubles. Les traitements ou la perturbation mécanique qui décomposent la matrice peuvent augmenter la libération et la biodisponibilité des nutriments, illustrant comment la structure, plutôt que le seul contenu en nutriments, détermine la quantité réellement disponible.

Clinical relevance

Étant donné que la biodisponibilité dépend de la structure alimentaire et pas seulement de la teneur en nutriments, les effets de la matrice constituent un contexte pertinent pour l'interprétation des données sur l'apport en nutriments et la composition des aliments dans les sciences de la santé. Cette entrée décrit comment la structure module la disponibilité des nutriments et ne constitue pas une base pour des décisions diététiques ou cliniques individuelles.

Evidence & guidelines

Les preuves proviennent principalement de la recherche en science alimentaire et en digestion, y compris des revues intégratives sur la façon dont la structure des aliments végétaux affecte la biodisponibilité des nutriments et des revues sur les effets de la matrice sur l'amidon et les vitamines liposolubles. Les résultats sont généralement spécifiques aux nutriments et aux aliments et reposent fortement sur des modèles de digestion in vitro parallèlement à des études humaines, de sorte que les conclusions sont dépendantes du contexte.

History

La reconnaissance que la seule teneur en nutriments ne prédit pas l'effet nutritionnel s'est développée grâce aux travaux de la fin du XXe et du XXIe siècle sur la digestion et la biodisponibilité, les chercheurs ayant montré que la structure alimentaire, et en particulier les parois cellulaires végétales, régit la manière dont les nutriments sont libérés. Des revues intégratives ont ensuite présenté la matrice alimentaire comme un concept central reliant la structure, le traitement et la biodisponibilité.

Debates

La perturbation de la matrice améliore-t-elle la nutrition ?

Le traitement qui décompose la matrice peut augmenter la bioaccessibilité de certains nutriments, mais il peut également accroître la digestibilité de l'amidon et la libération de sucres d'une manière qui n'est pas toujours souhaitable, de sorte que la valeur nutritionnelle de la perturbation de la matrice dépend du nutriment et du contexte.

Key figures

• Edoardo Capuano
• David Julian McClements

Seminal works

• capuano-2018
• miao-2021

Frequently asked questions

Qu'est-ce que la matrice alimentaire ?

C'est la structure physique et chimique d'un aliment, incluant ses cellules, ses tissus et ses réseaux macromoléculaires, qui entoure et contient les nutriments et influence la manière dont ils sont libérés et absorbés.

Pourquoi un même nutriment peut-il être plus disponible dans un aliment que dans un autre ?

Parce que la matrice environnante contrôle la facilité avec laquelle le nutriment est libéré pendant la digestion ; un nutriment enfermé dans des cellules végétales intactes, par exemple, peut être beaucoup moins biodisponible que le même nutriment dans une matrice perturbée ou transformée.