Par Émeline Roux, Maître de conférences en biochimie alimentaire et Gaëlle Boudry, Chargée de recherche, responsable d’équipe Institut Numecan, Inrae.
Déborah Maurer Nappée (étudiante en master 2 Nutrition et sciences des aliments de l’Université de Rennes) a contribué à la rédaction de cet article.
Une alimentation variée en termes de diversité d’espèces végétales consommées est essentielle à la santé pour son apport en fibres et en nutriments. La recherche s’intéresse à cette biodiversité alimentaire qui pourrait aussi se révéler précieuse pour le bien-être mental, notamment par l’entremise du microbiote intestinal.
L’industrialisation de l’agriculture et le développement de l’industrie agroalimentaire ont favorisé les monocultures induisant une baisse drastique de la biodiversité alimentaire, depuis le XXe siècle.
Actuellement, douze espèces végétales et cinq espèces animales fournissent 75 % des cultures alimentaires mondiales, selon l’organisation non gouvernementale World Wide Fund (WWF). Et trois espèces végétales sont produites majoritairement dans le monde : le maïs, le blé et le riz, malgré une estimation de plus de 7 000 (peut-être même 30 000) espèces végétales comestibles, rappelle l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO).
De l’intérêt de la biodiversité alimentaire pour le microbiote intestinal
Il est important de différencier la diversité alimentaire qui représente la consommation de grands groupes alimentaires comme les produits laitiers ou les fruits et les légumes… de la biodiversité alimentaire qui prend en compte chaque espèce biologique (animale et végétale) consommée par un individu.
Par exemple, si un individu mange des carottes, des poivrons et des artichauts, en termes de diversité alimentaire, un seul groupe – celui des légumes – sera comptabilisé, contre trois espèces en biodiversité alimentaire. Or, tous les légumes n’apportent pas les mêmes nutriments et molécules actives. La biodiversité alimentaire est donc importante pour couvrir tous nos besoins.
Une fois ingérés, les aliments impactent notre organisme, et ce, jusqu’au cerveau, notamment via le microbiote intestinal. Le microbiote intestinal représente l’ensemble des microorganismes (bactéries et autres) qui se trouvent dans le tube digestif, en particulier au niveau du côlon. Cela représente un écosystème complexe avec environ 10 000 milliards de microorganismes.
Un microbiote sain et équilibré est caractérisé par une grande diversité bactérienne et la présence de certaines espèces bactériennes. L’état de santé ou l’alimentation peuvent moduler la composition de notre microbiote en quelques jours. Par ailleurs, l’impact de l’alimentation pourrait, après plusieurs mois, se répercuter sur le bien-être mental.
Fibres, microbiote, neurotransmetteurs et bien-être mental
Parmi les molécules de notre alimentation, qui impactent de façon bénéfique notre microbiote, se trouvent les fibres végétales. Ces longues chaînes glucidiques ne sont pas hydrolysées par les enzymes humaines, mais constituent le substrat principal de bactéries importantes du microbiote. En dégradant les fibres, des métabolites sont produits par certaines bactéries (par exemple, Bifidobacterium, Lactobacillus, des espèces du phylum des Bacillota), dont les acides gras à chaîne courte (AGCC) : acétate, propionate et butyrate.
Le butyrate, en particulier, agit sur certains paramètres biologiques et pourrait exercer des effets bénéfiques sur la santé physique et mentale. En effet, le butyrate module la réponse immunitaire par stimulation des cellules immunitaires et exerce une action anti-inflammatoire en augmentant l’expression de certains gènes. Il permet également de diminuer la perméabilité de l’épithélium intestinal et donc de limiter le passage de molécules inflammatoires ou toxiques dans la circulation sanguine.
Par ailleurs, certains neurotransmetteurs comme la sérotonine, l’acide gamma-aminobutyrique (GABA) ou la dopamine sont synthétisés à partir de précurseurs apportés par l’alimentation.
L’augmentation de la concentration des précurseurs suivants aurait un impact positif sur le cerveau :
le tryptophane (présents notamment dans le riz complet, les produits laitiers, les œufs, la viande et le poisson, les fruits à coque…) pour la sérotonine ;
le glutamate qui représente 8 à 10 % de la teneur en acides aminés dans l’alimentation humaine, les acides aminés étant les constituants de base des protéines alimentaires (on retrouve le glutamate dans les produits laitiers, graines oléagineuses, viandes et produits de la mer). Il est le précurseur du neurotransmetteur GABA (qui est également directement présent dans le riz brun germé ou les aliments fermentés) ;
la tyrosine (présente notamment dans les fromages à pâtes pressées cuites, les graines de soja ou la viande) pour la dopamine.
De l’intérêt de consommer davantage de fibres végétales
Il est recommandé de consommer de 25 grammes à 38 grammes de fibres quotidiennement, apportées via la consommation de végétaux (cf. tableau ci-après). Or la moyenne française en 2015 était inférieure à 18 grammes d’après une étude de Santé publique France.
On soulignera néanmoins que, lorsqu’on souhaite augmenter son apport en fibres, pour éviter les effets indésirables de leur fermentation dans le colon, il est conseillé de les réintroduire progressivement dans son alimentation au cours de plusieurs semaines.
Favoriser aussi un bon ratio oméga-3/oméga-6, vitamines, minéraux, etc.
Enfin, d’autres nutriments jouant un rôle important sur la santé mentale par une action directe sur le cerveau ont aussi une action indirecte en modulant le microbiote intestinal ou en étant précurseurs de métabolites bactériens ayant un effet au niveau du système nerveux central (qui inclut le cerveau).
Ainsi, un ratio équilibré oméga-3/oméga-6 (1 :4) exerce des effets bénéfiques sur le microbiote intestinal. Mais dans l’alimentation occidentale, le ratio est déséquilibré en faveur des oméga-6, ce qui engendre un état inflammatoire.
Les aliments les plus riches en oméga-3 sont issus de végétaux terrestres (l’huile de lin, de colza, etc.) et d’animaux marins (les poissons gras comme le saumon, le maquereau, le hareng, la sardine et l’anchois, etc.), explique l’Agence nationale de sécurité sanitaire (Anses). En revanche, l’huile de tournesol et de pépin de raisin sont très riches en oméga-6, participant ainsi au déséquilibre des apports.
Une alimentation riche en polyphénols (certaines épices, cacao, baies de couleur foncée, artichauts…) confère également des effets bénéfiques anti-inflammatoires via la modification du profil du microbiote intestinal.
Enfin, les vitamines ou minéraux participent aux fonctions de base de l’organisme.
Quels aliments apportent quelles classes de nutriments ?
Une alimentation biodiversifiée permet un apport complet de tous ces nutriments (cf. les recommandations sur le site de l’Anses et du Programme national nutrition santé [PNNS]). Des données existent sur la teneur moyenne en nutriments de ces aliments et leur saisonnalité (site Ciqual). Cependant, les aliments n’apportent pas tous les mêmes classes de nutriments.
Pour donner un exemple concret, un artichaut cuit contient assez de fibres (11 g/100 g) pour satisfaire les besoins journaliers, mais sera pauvre en vitamine C (moins de 0,5 mg/100 g), contrairement au brocoli cuit plus riche en vitamine C (90 mg/100 g), mais assez pauvre en fibre (2,4 g/100 g). Ainsi, la prise en compte de la biodiversité alimentaire est essentielle pour évaluer les apports totaux en ces différents nutriments.
Afin d’avoir un bon état de santé physique et mentale, il est recommandé de diversifier les sources alimentaires pour couvrir l’ensemble des besoins. Cependant, la disponibilité en aliments varie selon les saisons. Le tableau ci-dessous présente quelques propositions d’associations d’aliments de saison pour couvrir nos besoins quotidiens en fibres.
Exemples d’aliments de saison à consommer pour avoir un apport journalier suffisant en fibres totales (Sources : Ciqual et ministère de l’agriculture et de la souveraineté alimentaire)
L’impact des PFAS, pesticides et perturbateurs endocriniens à ne pas négliger
A contrario, l’organisme est impacté négativement par d’autres facteurs, comme l’exposome qui représente l’ensemble des expositions environnementales au cours de la vie.
Ainsi, les xénobiotiques (par exemple, les pesticides), qui impactent la croissance et le métabolisme des bactéries du microbiote intestinal, qui, en retour, peut bioaccumuler ou modifier chimiquement ces composés. Les aliments issus de l’agriculture biologique contiennent beaucoup moins de xénobiotiques et sont donc recommandés.
Enfin, l’utilisation d’ustensiles de cuisine en plastique ou en téflon, entre autres, peut notamment engendrer la libération de perturbateurs endocriniens ou de polluants persistants (comme les substances per- et polyfluroalkylées PFAS) qui vont se bioaccumuler dans les bactéries du microbiote intestinal. De ce fait, il est recommandé de limiter leur utilisation au profit d’autres matériaux alimentaires (inox, verre).
Différentes molécules et facteurs impactant le microbiote intestinal et susceptibles d’agir sur le bien-être mental
Adopter une alimentation variée est donc essentiel pour couvrir les besoins nutritionnels à l’échelle moléculaire, et cela impacte de manière bénéfique la santé physique mais aussi mentale, notamment via le microbiote.
Toutefois, il est important de prendre soin de son alimentation sans tomber dans une anxiété excessive, qui pourrait engendrer des troubles alimentaires et nuire finalement au bien-être global, la notion de plaisir restant essentielle dans l’alimentation.
Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.
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