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EnglishRÉSUMÉ
Le vin, boisson apparue il y a plus de 7500 ans, continue à l'heure actuelle de faire l'objet de multiples attentions. Depuis l'élaboration jusqu'à la consommation, toutes les étapes de sa production sont, et continuent d'être, améliorées. Une de ces évolutions en particulier passe par la sélection des vignes. Cette sélection permet bien sûr d'obtenir les meilleurs produits, mais elle a aussi une autre conséquence : la mise en place par ces plantes de processus biochimiques pour s'adapter et se défendre face à leur environnement. Il s'agit ici de production de métabolites, comme les polyphénols, qui leur permettent, entre autres, de lutter contre les infections microbiennes ou les pesticides. Ces polyphénols ont également des propriétés très intéressantes pour l'Homme, comme celles de bloquer l'apparition de maladies prédominantes telles que l'athérosclérose, le diabète ou le cancer. Cet article propose de présenter ces particules, leurs divers intérêts, ainsi que la valorisation des produits de la vigne.
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Norbert LATRUFFE : Professeur - Centre de Recherche INSERM U866, Laboratoire de Biochimie Métabolique et Nutritionnelle (LBMN) - Université de Bourgogne – Faculté des Sciences
INTRODUCTION
Les plantes comestibles, comme d'ailleurs les autres végétaux, fabriquent des substances nutritives (protides, lipides et glucides) grâce à la photosynthèse, qu'ils utilisent à des fins énergétique ou de croissance. De plus, pour s'adapter, ou se défendre face à leur environnement, souvent défavorable, les végétaux produisent de nombreux composés non énergétiques appelés métabolites secondaires (exemple ; flavonoïdes, polyphénols) dont le nombre est compris entre 5 000 et 8 000. Ceux-ci peuvent, selon les cas, protéger contre le rayonnement, contre les infections microbiennes, contre le stress oxydant, contre les stress hydrique ou chimique (pesticides) ou encore, grâce aux pigments et aux molécules odorantes, favoriser la pollinisation ou au contraire se protéger contre les prédateurs. Parallèle notoire, chez l'homme ou l'animal, ces microconstituants montrent bien souvent des propriétés bioactives similaires intéressantes vis-à-vis de fonctions cellulaires ou physiologiques essentielles (signalisation, régulation génique, prévention de pathologies acquises ou infectieuses…) (encadré A). En effet, les progrès sans précédents de la biologie au cours des 50 dernières années nous ont appris que les processus biochimiques essentiels mis en place par les organismes quelquefois primitifs, ont été sélectionnés au cours de l'évolution et sont en général conservés dans tout le règne vivant. Avec le recul, on peut le vérifier avec la substance appelée resvératrol, le polyphénol phare de la vigne, du raisin et du vin qui joue un rôle essentiel chez la plante en tant qu'éliciteur des défenses naturelles et qui, de façon très intéressante, se révèle être protecteur de la santé chez l'Homme. Chez l'un, il agit comme anti-infectieux vis-à-vis de micro-organismes pathogènes tel que Botritis cinerea. Chez l'autre, il pourra retarder, voire bloquer l'apparition de maladies prédominantes comme l'athérosclérose, le diabète ou le cancer. C'est par le biais de cette dernière maladie que notre laboratoire s'est investi dans des recherches sur les polyphénols de la vigne et du vin en se référant à cette propriété de conservation en biologie. À cette époque, un papier princeps dans la revue « Science » montrait que le resvératrol était capable de prévenir l'apparition de cancers chimiquement induits chez la souris (Jang et coll., 1997). C'était le début d'une longue saga qui, à ce jour, est toujours aussi intense.
Réponse aux stress
Mécanismes de défense (antifongique, antibiotique)
Antioxydant
Antiseptique
Mobilisation des voies de signalisation (couleur, arômes, radiations…)
Antiprolifératif
Antivieillissement
Anti-inflammatoire
Anti-obésité
Quelles que soient les régions du globe et depuis des millénaires, aucune boisson (et même pas une préparation alimentaire) n'a fait autant l'objet d'attention par l'homme que le vin, et cela à toutes les étapes de son élaboration : la culture de la vigne, la sélection des variétés, les traitements phytosanitaires, la récolte des fruits ; puis l'élaboration du vin, son élevage, son conditionnement, sa commercialisation, sa dégustation et le plaisir d'avoir à le consommer. Sans parler de la passion d'avoir dans sa cave tel ou tel millésime, qui pourra d'ailleurs faire l'objet d'échange ou de transaction. Même d'autres boissons fermentées, comme l'hydromel préparée par nos valeureux gaulois, ou le kéfir, n'ont pas connu un engouement aussi persistant que planétaire. Le vin est donc bien un produit naturel élaboré par l'homme sans équivalent.
Processus simplifié de l'élaboration naturelle du vin :
D'après les recherches historiques et archéologiques, il est admis que le vin est une boisson apparue il y a environ 7 500 ans. Une espèce de vigne sauvage encore peu sélectionnée (Vitis sylvestris) aurait ses origines en Anatolie sur les pourtours de la mer Caspienne comme en témoignent les pépins de raisin retrouvés et datés. Les jarres découvertes en Iran et remontant la fin du VI ème millénaire av. J.-C. auraient contenu l'un des premiers vins élaborés par l'Homme à partir d'une vigne domestiquée (Vitis vinifera) ; espèce désormais la plus répandue sur terre. Ainsi, le parcours de l'implantation de la vigne dans le bassin méditerranéen est jalonné par sa présence en Iran (– 5 400 av. J.-C.), en Palestine (– 4 000), en Egypte (– 3 000), en Grèce (– 2 500), en Italie, au Maghreb et en Espagne (– 1 000), à Marseille (– 600), en région Narbonnaise (– 118 ans), puis à partir de 200 ap. J.-C. dans la plupart des régions de France telles que les vallées du Rhône et de la Saône, la Bourgogne, le Centre, la Champagne, le Bordelais, et auparavant dans le Nord, etc. (Testard-Vaillant, 2005).
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3. Propriétés des polyphénols
On perçoit mieux maintenant les propriétés bivalentes des polyphénols, basées d'une part, sur leur pouvoir antioxydant et, d'autre part, sur leur aptitude à reconnaître une cible mettant en jeu le système « clé/serrure ». C'est le cas, par exemple, du resvératrol (figure 5).
3.1 Propriétés physicochimiques (antioxydantes)
Par la présence de groupements chimiques hydroxyles liés à leurs noyaux benzéniques (ou phénols) les polyphénols végétaux (appelés encore phytophénols) offrent des propriétés antioxydantes essentielles. Rappelons que les cellules vivantes produisent naturellement des composés oxydants comme les radicaux libres, présentant un électron singulet très réactif (exemple : anions superoxydes, peroxyde d'hydrogène…). Ces radicaux libres ont des rôles bivalents, l'un de défense de l'organisme avec des effets bactéricides ou antiviraux (produits par les macrophages), l'autre produisant des effets délétères en altérant les macromolécules essentielles de la vie : cassures de l'ADN, peroxydation des lipides, ou encore oxydation des protéines. Ces radicaux libres sont largement produits par la mitochondrie où l'oxygène de la respiration est dévoyée en anion superoxyde. Leur effet toxique est à l'origine de la transformation de cellules saines en cellules cancéreuses ainsi que du vieillissement cellulaire. Les polyphénols vont donc piéger les électrons singulets en les rendant mobiles à l'intérieur de la molécule du polyphénol, et donc beaucoup moins réactifs vis-à-vis des molécules voisines (figure 6). Mais dans le même temps, les polyphénols vont s'oxyder, les groupements phénols deviennent des groupements quinones qui, dans certains cas (en excès), peuvent devenir à leur tour pro-oxydants. À côté des polyphénols, les vitamines C et E contribuent aussi au potentiel antioxydant apporté par les fruits et les légumes. De nombreux tests sont disponibles pour mesurer le potentiel antioxydant d'un fluide ou d'un extrait ; exemple : test KRL, la mesure du malonedialdéhyde, des isoprostanes, du taux de 8-hydroxydésoxyguanine de l'ADN, etc.
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Propriétés des polyphénols
BIBLIOGRAPHIE
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