cours p2 – 1. besoins et références du besoin nutritionnel aux recommandations en nutriments...

Cours P2 – 1. Besoins et références

Du besoin nutritionnel aux recommandations en

nutrimentsAmbroise Martin

Professeur de Nutrition et de BiochimieFaculté de Médecine Grange-Blanche, Université Claude Bernard LYON I


The full-length French The English condensed

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608 p 149 p


Changement conceptuel :Changement conceptuel :

du repérage des carences

toujours d’ actualité

nécessité d’ améliorer les moyens de caractérisation des groupes risques

à la promotion de la santé

de la réduction du risque de maladies jusqu’au vieillissement réussi

difficulté d’ utiliser les résultats d ’études d’ intervention « médicamenteuses » à doses non nutritionnelles


1. Valeurs de référence : Du besoin aux apports nutritionnels conseillés (ANC)- Besoin net (au niveau des tissus)- Besoin nutritionnel

tient compte de la biodisponibilité moyenne dans l’alimentationRéférence à modifier si biodisponibilité différente

- Besoin nutritionnel moyen (BNM, sur un groupe d’individus)Consensus international= la meilleure estimation du besoin individuel= le % de sujets <BNM est la meilleure estimation du % de sujets à risque d’insuffisance d’apport dans une population

- Besoin optimal : promotion de la santé au long cours, intégré quand cela est possible

- Apport nutritionnel conseillé (ANC = BNM + 2 écart-types)couvre les besoins nutritionnels de la quasi-totalité des individus d’un groupe homogène (âge, sexe,…)

ANC = Optimal pour une population dans l’état actuel des connaissances (2000)

A adapter à l’individu (rôle du nutritionniste)


Définition des besoins et apports conseillés- « facile » pour les nutriments indispensables

non synthétisables par l’homme, non substituables par d’autres- Plus difficile pour les nutriments conditionnellement indispensables- Très difficile pour les non indispensables, innombrables

(mais utiles : microconstituants animaux et surtout végétaux)

de nombreuses inconnues et de larges marges de progrès !

Références pour une population en bonne santé

la pathologie peut modifier les besoins !

Intenses discussions internationales sur l’interprétation des valeurs :

Un individu doit-il se situer obligatoirement à l’ANC ?

Au-delà ANC : bénéfice et risque

Approches statistiques, prenant mal en compte les nombreuses possibilités d’adaptation :

Absorption, élimination, recyclage, mobilisation des réserves


France Europe USA OMS ? (2007)

ANC PRI RDA INLPopulation Recommended Individualreference dietary nutrientintake Allowance level

ANC AI AI abandon

Adequate intake

ANC RI ADMR

Range of intake Acceptable dietary macronutrient range

BNM AR EAR ANRAverage Estimated Averagerequirement average nutrient

requirement requirement

LS UL UL UNLLimite de Tolerable upper level Upper nutrient level

sécurité

Cours P2 – 1. Besoins et référencesENSV - mars 2010

Compilation of existing references for vitamin D

European network of Excellence Eurreca

(European Recommedentions Aligned)

All generally claimed to be essentially based on science


Des différences liées à

-Des éléments scientifiques (choix des critères,pondération des études)

-Des éléments culturels…

-Car, jusqu’à maintenant pas de séparation entre évaluation et gestion des risques nutritionnels, au contraire des autres champs de la sécurité sanitaire

Scientifiques = Evaluation

Politiques, administration = Gestion

Communication

Danger, estimation des risques

Évaluation des risques

Décisions, textes réglementaires


American writer, sociologist, D Lerner (1956):“Frenchmen tend to be rigid in all matters associated with feeding. There is practically no variation in “les heures des repas” of any region, whereas for many non-frenchmen feeding at precisely the same hour each day is associated rather with the zoo…. Even the conception of a well-composed meal is a distinctly Gallic idea with certain fixed features.”

French writer, diplomate, P Morand (1937):“A new York, personne ne rentre chez soi au milieu de la journée: on mange sur place, soit dans les bureaux tout en travaillant, soit dans les cafeterias […] des milliers d’êtres alignés dévorent, chapeau sur la tête, sur un seul rang, comme à l’étable, des nourritures d’ailleurs fraîches et appétissantes… »

L’étable et le zoo…, des lunettes culturelles


Des lunettes culturelles quand on parle de nutrition et d’alimentation:

Cf C Fischler, E Masson. Manger. Américains, Français et européens face à l’alimentation. Editions Odile Jacob

Américains:

Nutriments et santé - Responsabilité personnelle

La peur de manquer (taille des portions) – L’angoisse et le souhait du choix

Français

Aliments et goût

Plaisir et convivialité

Petit test à faire pour briller en société :

Pain, spaghettis, sauce tomate

Quel est l’intrus ?....

L’accent mis sur les liens entre alimentation et santé ne risque-t-il pas de changer notre modèle alimentaire?

Même si celui-ci n’est pas unique et n’est jamais resté immuable


FR IT

CH

UK

USA

D

Relationships to food based on a large panel of questionnaires – statistical analysis (factorial correspondence analysis)


Le processus-1.Etablir le besoin et la demande métabolique

-2. Etablir le besoin nutritionnel

Tenant compte de la biodisponibilité

-3. Définir les valeurs de référence

Fondées uniquement sur la santé

-4. Définir les objectifs et recommandations en termes de nutriments

2 étapes souvent confondues….

Or, cette étape peut prendre en compte d’autres critères (choix de santé publique, composition des aliments, habitudes alimentaires, faisabilité,

gestion des conséquences…)

-5. Etablir les recommandations en termes d’aliments

Repères de consommation ou Food based dietary guidelines


Bases scientifiques

Méthodologie d’élaboration des ANC- Modèles cellulaires et animaux : mécanistique

- Approches physiologiques chez l’Homme- méthode du bilan- méthode factorielle

- méthode de déplétion-réplétion- utilisation de traceurs

- Approches cliniques (nutrition artificielle au long cours)

- Approches épidémiologiques

- problématique générale des indicateurs : diététiques, biologiques, de santé, de maladie- observation et intervention

Idéal = convergence des résultats

Besoins physiologiques

ANC


La promotion de la supplémentation joue fréquemment sur une interprétation biaisée des ANC….

valeurs de référence pour une population et non norme individuelle- équivalent au PRI (population reference intake) européen- très différent de l’approche américaine (RDA = norme individuelle)

situation idéale : 50 % des individus en dessous des ANCsuppose une distribution proche de la “ normalité ” statistiqueen pratique : % de population en dessous du BNM

fraction à risque d’insuffisance d’apportrisque et non déficience avérée : capacité d’adaptation

indicateurs biologiques de plus en plus nécessaires

L’interprétation des valeurs observées par apport aux L’interprétation des valeurs observées par apport aux ANCANC


Les nutriments indispensables : bénéfices et risques

AdaptationAccommodation

Signes biologiques spécifiques

Signescliniques

0 0 ,1 -0 ,2 0 ,5 -0 ,7 0 ,7 7 1 1 ,5 2 -1 0fra ctio n o u m u ltip le d e l'A N C

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d is tr ib u tio n d es b eso in s

AB

BNM


BNM = meilleure estimation du besoin individuel

meilleure estimation du risque d’apport insuffisant dans une population, à condition que:

- la distribution des besoins soit symétrique

- il n’y ait pas de corrélation entre besoins et apports, ce qui est loin d’être prouvé! = surestimation systématique

confirmé par la différence entre le pourcentage théorique d’insuffisance et le pourcentage réel mesuré par biomarqueurs

Révision en cours au niveau Européen

Publication des limites de sécurité européennes (UL : tolerable upper level) en 2006

www.efsa.eu.intwww.efsa.eu.int


Comparaison des besoins et des apports alimentaires en nutriments (cas général)

Besoins( inconnus au niveau individuel)

Apports (connus au niveau individuel)

ANC(besoin moyen+30%)

Source : Carriquiry (1998)

Apports inférieurs aux besoins

ANCLimite de sécurité

Apports supérieurs aux besoins

0,77 ANC (=BNM) : estimation la moins biaisée du risque d’insuffisance d’apport


A p p o rtsA NCB NM

A NC

Bes

oins

N’est valable que s’il n’y a pas de corrélation entre apports et besoins = toujours une surestimation du risque ?


A p p o rts (c o nnus )

be

soi n

s ( n

o n c

on n

us )

A NCB NM

A NC

N’est valable que si la distribution des besoins est symétrique


Adultes ANC adulte

B6 (mg) 25 1,8

B9 (µg) 1000 330

Se (µg) 300 70

Mo (mg) 0,6

Mg* (mg) 250 420

Acide nicotinique (mg) 10

Nicotinamide (mg) 900 14

I (µg) 600 150

Rétinol (µg ER**) 3000 800

D (µg) 50 5

Zn (mg) 25 9

Cu (mg) 5 2,5

Ca (mg) 2500 900

E (mg) 300 12

B (mg) 10

F (mg) 7 2

3. Risques ?

Limites de sécurité européennes :

Dose ingérable pendant toute la vie sans risque identifié pour la santé

Non établies pour certains nutriments

Des marges de sécurité variables

Ne signifie pas pour autant que cela est utile ou sans risque


Limites de sécurité : des valeurs éminemment révisables !

Études d’intervention :

Impacts inattendus de doses « toxicologiquement » sûres :

Etude ATBC : cancer du poumon chez des fumeurs recevant du -carotène

(1994) N Eng J Med, 330 : 1029-1035.

Etude CARET : cancers (supplémentation en carotène et rétinol)

(1996) N Engl J Med, 334 : 1150-1155.

Excès de vitamine A contrarie les effets bénéfiques de la vitamine D sur l’os

(2000) Nutr Rev, 58 : 138-144.

Possibles effets délétères des interventions visant à réduire l’homocystéine (mais doses non nutritionnelles)

(2006) N Engl J Med, 354 :1578-1588.

Métaanalyse montrant un excès de mortalité par supplémentation en antioxydants

(2007) J Am Med Assoc, 297 : 842-857.

………………………………..


…Mais aussi de nombreuses études montrant des bénéfices possibles quand statut non optimal

- Étude du Linxian en Chine : prévention des cancers

- Étude Suvimax en France

- ………

Ni des panacées universelles, ni des toxiques !!!

- Utilisation thérapeutique :

- Hautes doses éventuelles (temps limité, sous surveillance) pour corriger rapidement une carence documentée

- Pathologie non carentielle : Analyse bénéfice / risque à conduire si besoin, au cas par cas (qualité des études ?)

- Prévention nutritionnelle : doses ANC (AJR)

- Des « placebos actifs » pouvant être utiles (plus facile que de corriger l’alimentation !)


The best estimate of individual requirement

The single value that is the best estimate of the percentage of individuals (at risk) of inadequate intake

Interpretation and use of reference values ?


Bilan de l’usage des compléments alimentaires…NIH State of the science Conference statement on Multivitamin/mineral supplements and Chronic disease prevention (www.consensus.nih.gov, vol 23, #2, 2006)

John Hopkins University Evidence based Practice Center (EPC) (Am J Clin Nutr 2007, 85:265S-268S)

Peu d’études rigoureuses sur lesquelles fonder des recommandations

AJCN : 11 324 références mais 849 doublons

6 863 inutiles pour ces questions centrales

3 163 critères de qualité insuffisants

63 études éligibles pour les conclusions…..!

« Finally, the present evidence is insufficient to recommend either for or against the use of MVMs to prevent chronic disease » (NIH)

En outre (AJCN), les CA utilisés dans les études ne sont pas ceux présents sur le marché (très évolutif….)

http://www.consensus.nih.gov/


Estimation du besoin énergétique- estimation du métabolisme de base : étude de validation de la formule de Harris et Benedict et de la formule de Black (poids, taille, âge, sexe)

- calcul du niveau d’activité physique (NAP), selon intensité et durée (118 activités)

- estimation du besoin : E = MB x NAP

Effet thermogénique des aliments constant et incorporé dans MB (10 % alors que 3% pour lipides, 10% pour glucides, 25% pour

protéines)

- correction par l’IMC

Calcul manuel (tableaux)

Logiciel


Tableau 7 : Exemple de calcul du niveau d’activité physique (NAP) à partir des durées (moyennes sur une semaine au moins) consacrées aux activités réparties en 6 catégories (méthode de calcul simplifiée et approchée des dépenses énergétiques journalières)


En pratique: ~ 35 kcal/kg – tenir compte de l’IMC (diminue avec l’IMC)

Age Poids MJ kcal

Hommesinactifsactivités usuelles pour la populationactivité physique importanteactivité physique très importante

20 – 40 ans

70 kg

11,410,012,913,4

2700240030803200

Hommesinactifsactivités usuelles pour la populationactivité physique importanteactivité physique très importante

41 – 60 ans

10,79,4

12,013,4

2500225029003200

Femmesinactivesactivités usuelles pour la populationactivité physique importanteactivité physique très importante

20 – 40 ans

60 kg

9,18,0

10,211,4

2200190024002700

Femmesinactivesactivités usuelles pour la populationactivité physique importanteactivité physique très importante

41 – 60 ans

8,47,49,6

10,6

2000180023002500


ANC pour les protéinesFondé sur la convergence d’études à court terme

(bilan azoté, études isotopiques)

0,83 g/kg.j de protéines de bonne qualité

1 g/kg.j chez le sujet âgé

Soit 9 à 12 % de l’énergie

Très souvent largement dépassé : conséquences ?

Surtout des protéines animales (70 %)

risque santé ? Mais risque écologique +++

l’inverse suffirait (70 % protéines végétales) !


Contenu en protéines d’un alimentRéglementairement: N x 6,25

Mais en fait dépend de l’aliment

Lait et produits laitiers (6.38)

Autres produits animaux (6.25)

blé (5.83) ou soja (5.71)

Dérivé de la composition en acides aminés

Laits et produits laitiers (5.85)

viandes, poissons, oeufs (5.6)

blé et légumes (5.4)

facteur de conversion par défaut (5.6)

Les valeurs de référence ont été établies en utilisant le facteur de 6.25


Qualité des protéines

Indice chimique : rapport du contenu de chaque aa indispensable/protéine de référence, on prend la valeur la plus basse (aa limitant)

Indice chimique corrigé par l’utilisation digestive (PDCAAS, protein digestion corrected aminoacid score)

mg/g proteinAge - Infants, children, adolescents

Adults0.5 1-2 3-10 11-14 15-18

Histidine 20 18 16 16 16 15

Isoleucine 32 31 31 30 30 30

Leucine 66 63 61 60 60 59

Lysine 57 52 48 48 47 45

Methionine (+cysteine) 28 26 24 23 23 22

Phenylalanine (+tyrosine) 52 46 41 41 40 30

Threonine 31 27 25 25 24 23

Tryptophane 8.5 7.4 6.6 6.5 6.3 6

Valine 43 42 40 40 40 39

Références pour les aa indispensables (OMS, protéine virtuelle…)


Protéines animales > protéines végétalesProfil en aa indispensables + proches des besoins de l’homme

Meilleure digestibilité (PDCAAS>1)

Déséquilibre des protéines végétales

Céréales: déficit en lysine

Légumineuses : déficit en méthionine

Nécessité de complémentation (spontanée dans les plats traditionnels…)

Lysine et méthionine sont les aa limitants (moins abondants et + sensibles aux traitements technologiques)

Ajoutés en alimentation animale pour une meilleure croissance…


0

50

100

150

200

250

0 30

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0

Lysine intake (mg/(kg bw.day))

Nu

mb

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of

su

bje

cts Adults

Children

0

50

100

150

200

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0 10

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0

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0

Methionine intake (mg/(kg bw.day))

Nu

mb

er

of

su

bje

cts

Adults

Children

Est

imat

ed

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ents

L’alimentation française couvre sans problème les besoins en aa indispensables


ANC pour les lipides Based on :

- A small number of indispensable fatty acids

- A « limited » array of common metabolic pathways, with some known metabolic interactions


Un peu de Chimie…

19

19

19

Acides gras saturés

Acides gras insaturé trans (technologique)

Acide gras insaturé cis (naturel)

Acides gras = constituants

principaux des lipides (matières grasses)

Insaturé = déficit en hydrogène


19

1 219

1 2

1 5

Acides gras polyinsaturés

6 (oméga 6) = déficit sur le 6ème atome en partant de la fin

3 (oméga 3) = déficit sur le 3ème atome en partant de la fin

Seuls ces deux acides gras sont indispensables (= non synthétisables par l’homme, devant être apportés par l’alimentation et ne pouvant être remplacés par un autre)

Un peu de Chimie…

Acide linoléique Acide linolénique


19

19

19

19

19 1919

19

19

19

19

1 2

Un peu de physique…

Saturés = empaquetage compact

solides à T° ambiante

membranes cellulaires rigides

métabolisme plus difficile

Insaturés = empaquetage lâche

liquides à T° ambiante

membranes cellulaires souples

métabolisme plus facile


Un peu de biologie…

19

1 2

19

1 2

1 5

Des voies métaboliques communes

= compétition

Oméga 6

Oméga 3

Des dérivés avec des activités biologiques opposées

VasoconstricteurProcoagulantProtumoralProdipogène….

VasodilatateurAnticoagulantAntitumoralAntiadipogène….

Globalement, plutôt…

Globalement, plutôt…


Des évolutions quantitatives de consommations, généralisées et non sans conséquences sur la santé !


Mais aussi, une évolution qualitative importante dans la consommation des acides gras, reflétée par la composition du lait maternel

Mais aussi, augmentation de l’acide palmitique (généralisation de l’huile de palme….)


1

9

1 2

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1

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5

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1 219

1 2

1 5Oméga 610 g / jAcide Linoléique (1958)

Oméga 32 g / jAcide Linolénique (1982)

Apports conseillés pour un adulte « moyen » (2000 kcal/j)

Rapport Oméga 6/oméga 3 ≤ 5

C’est mieux pour prévention du cancer et des maladies cardiovasculaires


Énergie totale à partir des lipides : n’est plus vraiment un ANC : la qualité prime

< 30 % : difficile de couvrir les besoins en acides gras indispensables

alimentation moins palatable

irréaliste dans le contexte des habitudes actuelles

40 % risque de déséquilibre de la balance énergétique: contributeur essentiel de la densité énergétique des aliments

moins d’effet sur la satiété : hyperconsommation passive

difficulté de couvrir les besoins en micronutriments


Fourth stepPlace of saturated fatty acids

Following international consensus on their limitation

≤ 8 % of total daily energy intake for C12-14-16, the most hypercholesterolemic (lauric, myristic, palmitic)

≤ 12 % for total saturated fatty acids (= 4 % for the other non hypercholesterolemic, including stearic acid C18:0)

Thus recognizing the specific effect for individual saturated fatty acids

1


Fifth stepPlace of monounsaturated fatty acids (oleic acid)

Neutral for health

For completion of energy supply from fats – but limit (20 %)

Cholesterol :

no specific recommendation for the general population (irrealistic and useless if previous recommendations are followed)


Obese

Lean


ANC pour les glucides

Aucun glucide indispensable

Simple équation mathématique

Eglucides = Etotale – Eprotéines – Elipides = 50-55 % AET

Vérification pour la santé avec l’épidémiologie

Glycémie, satiété, côlon (fibres ++), poids, fonctions mentales, sommeil, activité physique, altitude, absorption des nutriments, développement, athérosclérose et dyslipidémies, diabète, caries, cataracte

Pas de valeur pour les glucides simples (mais objectif PNNS de leur réduction, surtout par les boissons)

Fibres : 25 g/j – Enfants : âge + 5 g

Cours P2 – 1. Besoins et référencesENSV - mars 2010

La réalité en métropole

Cours P2 – 1. Besoins et référencesALPTIS – Mai 2005

L’évolution des consommations alimentaires


En outre, l’augmentation globale de la consommation des produits sucrés est très inégalement répartie…

Source : InVS, 2004


…et s’accompagne de modification des pratiques de consommation


Soft drink

Juices

Milk

Le phénomène a été plus étudié pour le médicament ou d’autres domaines cliniques, mais est retrouvé en nutrition, avec la même ampleur (OR de 4 à 7)


… où il peut se voir également dans l’ampleur très différente de l’effet observé

Un résultat similaire a été retrouvé concernant l’ampleur de l’efficacité de la glucosamine sur la douleur articulaire…


Points métaboliques importantsLes études de calorimétrie indirecte chez l’homme (mesure de O2 consommé et CO2 formé):

- l’oxydation (glycolyse et Krebs) des glucides s’adapte vite à une augmentation d’apport alors que l’oxydation des lipides (beta-oxydation) s’adapte lentement avec une faible amplitude ou pas du tout selon les sujets).

- En présence de glucides, l’excès d’énergie apportée par les lipides sera très facilement stockée, pour un très faible coût énergétique

- il faut un très large excès de glucides pour observer une lipogenèse de novo nette (synthèse de lipides à partir de glucides)

- Si un peu de fructose facilite le métabolisme du glucose, l’excès de fructose est lipogène (court-circuit des régulations métaboliques de la glycolyse)

cours p2 – 1. besoins et références du besoin nutritionnel aux recommandations en nutriments...

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