• Sucre, glucides et santé Dr Jean Michel Lecerf Service de Nutrition – Institut Pasteur de Lille

     

     

    Résumé

     

    Les sources de glucose sont doubles alimentaires et endogènes. Le glucose est le carburant physiologique de tous les tissus, mais ses réserves sont faibles. Son excès ou son insuffisance d’apport peuvent avoir des conséquences néfastes pour la santé.

    Au-delà de la quantité la nature du sucre, son environnement alimentaire et son index glycémique modulent ses effets. Les sucres sont sources de plaisir, et leur trop grande disponibilité peut induire une surconsommation.

     

     

    Après avoir été considéré comme un médicament le sucre a été l’objet d’attaque depuis plus d’un siècle, puisque le Dr Carton désignait les 3 poisons : l’alcool, la viande et le sucre dès 1913 !

    Le sucre continue à être régulièrement considéré comme nocif pour la santé. Qu’en est-il réellement ? Est-il dangereux, est-il utile, peut-on s’en passer, doit-on le supprimer de notre alimentation ?

    De la physiologie aux aliments

    Le terme sucre désigne habituellement le saccharose ou sucrose c’est à dire un disaccharide constitué de glucose et de fructose. Les sucres regroupent en réalité à la fois les monosaccharides : glucose, fructose et galactose et les disaccharides : saccharose (glucose – fructose), lactose (glucose – galactose) et maltose (glucose – glucose). L’ensemble des monosaccharides et des disaccharides peut être englobé sous le terme de sucres simples. Le glucide indispensable sur le plan physiologique est le glucose. Ses sources sont doubles : d’une part alimentaire et d’autre part endogène. Sur le plan alimentaire le glucose provient soit du glucose libre des aliments soit du glucose hydrolysé dans le tube digestif à partir du saccharose, soit du maltose et plus largement de l’amidon. Les sources endogènes sont représentées par le glucose issu de la glycogénolyse essentiellement hépatique mais également musculaire, et de la néoglucogenèse hépatique et rénale et intestinale. La glycémie à jeun dépend essentiellement de la production hépatique de glucose, qui elle-même est modulée par l’insulino-résistance, tandis que la glycémie post-prandiale dépend majoritairement des apports alimentaires. Ses rôles sont essentiellement des rôles énergétiques, où il est le substrat énergétique majoritaire pour le cerveau, pour les globules rouges, deux organes qui sont insulino-indépendants. C’est également un substrat énergétique majeur pour le muscle, qui utilise également les lipides comme substrat énergétique. L’utilisation musculaire du glucose est insulino-sensible. Le glucose peut également être stocké sous forme de glycogène dans le muscle et dans le foie, avec des quantités qui sont relativement limitées, de quelques centaines de grammes.

    Les sucres contribuent également fortement au goût sucré, notamment le fructose et le saccharose puisque que le fructose a un goût sucré plus important que le glucose (c’est un faible édulcorant alimentaire). Le plaisir alimentaire associé au goût sucré est probablement également sous la dépendance des neurotransmetteurs tels que la sérotonine dérivé du tryptophane dont le passage au niveau de la barrière cérébrale est accentué par un apport glucidique et une insulino sécrétion associée.

    Enfin les glucides non digérés dans le grêle peuvent induire une fermentation colique. C’est le cas des glucides complexes, et dans une moindre mesure de certains glucides simples tels que le lactose lorsqu’il est mal hydrolysé ou bien sûr les polyols c’est à dire les sucres-alcools.

     

    Les rôles des glucides sont multiples, mais leur rôle principal est énergétique. C’est pourquoi le plaisir qu’ils procurent est une nécessité biologique.

     

    Alors que la consommation totale d’hydrates de carbone (c’est à dire de glucides) diminue régulièrement depuis plus d’un siècle, au profit des lipides, la consommation de sucres simples a augmenté progressivement pour plafonner depuis une quarantaine d’années aux alentours de 30 à 35 kg de saccharose dans l’alimentation des Français. Plus récemment c’est le sucre sous forme de saccharose dont la consommation a évolué, avec une diminution du saccharose ou des sucres simples visibles et une augmentation du saccharose ou des sucres simples invisibles, dit cachés.

    Sur le plan nutritionnel, au-delà de cette forme visible ou invisible, il est plus intéressant d’identifier les glucides selon leur environnement alimentaire, selon donc le type d’aliment qui en contiennent. On distinguera les aliments sucrés sources de calories « vides » : sucreries, friandises, pâtes de fruit, confitures, sucres, bonbons… sources de saccharose, de glucose, de fructose sans autres nutriments associés. On distinguera également les aliments glucidiques qui sont glucido-lipidiques : les biscuits, gâteaux, pâtisseries, crèmes glacées, barres chocolatées ou céréalières qui contiennent non seulement des glucides simples mais également des glucides complexes, des lipides, parfois des fibres, parfois du calcium ; enfin les fruits doivent être considérés à part, contenant à la fois des sucres simples : fructose, glucose, saccharose parfois du sorbitol, mais ayant un environnement alimentaire riche en vitamines, minéraux, phytonutriments, fibres alimentaires. La distinction métabolique avec le pain qui ne contient pas de sucre simple mais de l’amidon est plus théorique puisque l’hydrolyse de l’amidon, en maltose, puis en glucose est extrêmement rapide.

     

    L’environnement alimentaire des aliments glucidiques permet de distinguer

    - les aliments sucrés sources de calories « vides »

    - les aliments glucido-lipidiques

    - les fruits

     

    C’est d’ailleurs pour cela que la notion de sucre rapide et de sucre lent qui était censée diviser les sucres en sucres d’absorption rapide et sucres d’absorption lente est totalement obsolète. On faisait également le rapprochement entre sucres dits rapides et sucres simples, et entre glucides dits lents et sucres complexes. Ces notions ont été remplacées par l’index glycémique.

     

    L’index glycémique

    L’index glycémique traduit le niveau de l’élévation glycémique après la prise d’un aliment contenant des hydrates de carbone dont la mesure est standardisée avec 50g de glucides. Par définition le glucose a un index glycémique de 100. Cette élévation ne dépend pas de la longueur de chaine du glucide, mais de multiples facteurs propres à l’individu et propres à l’aliment. Parmi les facteurs propres à l’aliment, il y a la nature du glucide, le fructose ayant un transporteur différent de celui du glucose, GLUT5 au lieu de GLUT2, qui peut être saturé, ce qui explique un index glycémique bas (20) malgré qu’il s’agisse d’un monosaccharide. A l’inverse l’amidon qui est extrêmement rapidement hydrolysé, dans le pain par exemple, génère un index glycémique élevé. D’autres facteurs propres à l’aliment sont à considérer : le contexte alimentaire, d’une part l’effet matrice c’est à dire l’environnement alimentaire propre à l’aliment, la présence de lipides ou de protéines ralentissant l’absorption glucidique ; et d’autre part l’environnement alimentaire du repas. La présence de fibres ou la présence d’acide acétique (par exemple dans le vinaigre) peuvent ralentir la vidange gastrique, l’acidité, et donc diminuer l’index glycémique. La structure de l’amidon : l’amidon résistant (issu de la rétrogradation de l’amidon natif lors du refroidissement des aliments) n’étant pas accessible aux enzymes amylasiques pancréatiques diminue aussi l’index glycémique. Les facteurs propres à l’individu sont représentés par exemple par la vidange gastrique qui peut être ralentie chez le diabétique.

    Mais l’index glycémique dépend à la fois de l’absorption du glucose et de l’utilisation musculaire qui elle-même dépend de l’insulino-résistance, qui la diminue, et de l’activité physique qui l’augmente. Tout ceci explique par exemple que les fruits qui contiennent du fructose, pour un tiers de leurs glucides, ont un index glycémique relativement bas tandis que le saccharose a un index glycémique de 60 (intermédiaire entre celui du glucose et celui du fructose).

     

    L’index glycémique est un paramètre métabolique et non pas un paramètre nutritionnel d’étiquetage.

     

    L’index glycémique ne peut pas cependant résumer les propriétés et les caractéristiques ou l’intérêt nutritionnel d’un aliment sucré. Il faut considérer l’ensemble de la composition de l’aliment, mais également l’ensemble du repas et bien sûr les aspects quantitatifs. C’est pourquoi la notion de charge glycémique a été introduite : elle est le produit de l’index glycémique et de la quantité de glucides ingérée. Un aliment ayant un index glycémique élevé mais dont la consommation est très faible est sans doute moins intéressant qu’un aliment ayant un index glycémique également élevé mais dont la consommation est très  importante. C’est le cas du pain qui est sans doute l’aliment ayant la charge glycémique la plus importante dans notre alimentation. L’index glycémique du pain est d’ailleurs lui-même fortement modulé non seulement par la présence de fibres, mais surtout par les modes de fabrication : ainsi le pain de « tradition française » plus dense a un index glycémique plus bas ; il est caractérisé par une cuisson lente, un pétrissage lent, une double fermentation.

    L’index glycémique joue un rôle dans le risque de survenue de diabète, puisque le risque de diabète augmente lorsque la charge glycémique de l’alimentation augmente. Il est également utile dans la gestion diététique du diabète. L’index glycémique élevé est également un facteur de stress oxydatif, et c’est sans doute pourquoi une alimentation avec un index glycémique élevé favorise un certain nombre de pathologies liées au stress oxydatif, telles que la dégénérescence maculaire lié à l’âge ( !)

    Rôle des glucides dans la prise de poids

    Des études métaboliques déjà anciennes ont montré qu’expérimentalement une surconsommation de glucides induit une augmentation de leur oxydation dans la mesure où le stockage des glucides sous forme de glycogène est extrêmement limité et ne peut pas dépasser 1000 kcalories environ. Tout excès est donc oxydé. Simultanément un excès de glucides entraîne une diminution de l’oxydation des lipides. Pour autant les glucides peuvent induire une prise de poids dans plusieurs conditions qui sont souvent réunies. Lorsque l’index glycémique est élevé la glycémie s’élève davantage ce qui induit une hyperinsulinémie, une stimulation de la lipoprotéine lipase, et en présence de lipides un stockage de ces lipides ; d’autant qu’un apport glucidique élevé entraîne une diminution de l’oxydation lipidique. Autrement dit un apport élevé en glucides va faciliter la prise de poids si l’apport lipidique est élevé, avec cependant une condition préalable prioritaire, représentée par la nécessité d’une balance énergétique positive. Ainsi lorsque l’apport glucidique induit une balance énergétique positive, les lipides ingérés simultanément peuvent être stockés. Une autre condition est représentée par la consommation de boissons sucrées. Bien que les études ne soient pas toujours concordantes, un certain nombre de données suggèrent que la consommation de boissons sucrées, c’est à dire de calories liquides, est l’objet d’une moins bonne régulation sur le plan de la prise alimentaire que la consommation d’aliments solides caloriques. Ainsi,  au moins sur le court terme, la consommation inter-prandiale  de boissons sucrées ne sera pas prise en compte au même niveau dans l’adaptation des apports énergétiques, avec une moindre réduction des apports énergétiques sur le repas suivant, de sorte qu’il s’agit de calories supplémentaires.

     

    Si les glucides conduisent à une balance énergétique positive ils peuvent faire prendre du poids.

     

    Cependant c’est la disponibilité alimentaire qui est sans doute primordiale dans la surconsommation éventuelle des aliments glucidiques chez certains individus. Cette disponibilité alimentaire est favorisée par l’abondance alimentaire, d’autant plus qu’il existe chez la plupart des individus une attirance pour les aliments gras, sucrés, mous, qui sont faciles et plaisants. En cas de sédentarité associé, cette surconsommation va positiver la balance énergétique et favoriser une prise de poids. On est toutefois étonné par le fait que les études épidémiologiques ne sont pas en faveur d’une association entre consommation d’aliments sucrés ou de saccharose et surpoids ou obésité. Les études comportementales ne montrent pas non plus une plus grande attirance des obèses pour les aliments sucrés. En réalité il faudrait tenir compte aussi des styles alimentaires dans leur ensemble, mais également des styles de vie, et donc d’une activité physique associée, ou non. Enfin il existe une prédisposition génétique qui peut intervenir à la fois sur l’attirance pour les aliments sucrés, sur la capacité de stockage ou sur d’autres facteurs (oxydation des nutriments, dépense énergétique et métabolique de base…).

    Les données cliniques montrent également les conséquences négatives de la restriction cognitive, c’est à dire de la privation rigide, négligeant les sensations alimentaires, et induisant frustration ou culpabilité et surconsommation compensatrice.

    L’attention s’est portée depuis quelques années sur le cas particulier des boissons sucrées d’une part et du fructose d’autre part. Les études expérimentales montrent qu’une consommation importante de boissons sucrées indépendamment du fait qu’elle n’est pas l’objet d’une régulation très fine, fait sur-manger et induit également un dépôt lipidique avec une augmentation du tissu adipeux péri-viscéral, une augmentation de la stéatose hépatique et une augmentation de l’infiltration lipidique musculaire (comparativement à de l’eau, à une boisson light ou à du lait). Malheureusement de plus en plus d’enfants et de parents remplacent le lait par une boisson sucrée. Rappelons que la teneur en sucre simple d’un jus de fruit est strictement identique à celle d’un soda ou d’une limonade.

    Le cas du fructose est un peu particulier, car sa consommation modérée lorsqu’elle provient des fruits a plutôt un effet positif en diminuant la glycémie : en effet dans ce cas le fructose est presque entièrement capté par le foie à chaque passage hépatique, il augmente la captation hépatique du glucose et son stockage sous forme de glycogène (et donc diminue la glycémie) si les apports totaux sont inférieurs à 50g/jour. Au-delà de 50g et à fortiori au-delà de 100g/jour le fructose est lipogénétique et va induire une stéatose hépatique et une hypertriglycéridémie à jeun. Il est également hyperuricémiant et génère un stress oxydatif. Cependant on ne peut guère atteindre un niveau de 50g de fructose par jour avec une consommation d’aliments telles que les fruits ou le miel. Seules les boissons sucrées à base de sirop de maïs hydrolysé peuvent permettre d’obtenir un apport aussi élevé de fructose. C’est pourquoi il est hautement recommandé de limiter la consommation de boissons sucrées toutes catégories confondues à moins de 150 ml par jour ce qui apporte 15g de glucides, dont la moitié sous forme de fructose ce qui reste très modeste.

     

    Le fructose en petite quantité a des effets favorables sur la glycémie. En quantité élevée il est lipogénétique.

    Alimentation glucidique et risque cardiovasculaire

    Afin de limiter l’apport lipidique considéré comme athérogène la plupart des sujets ayant un risque cardiovasculaire ou coronarien élevé réduisent leurs apports lipidiques notamment en acides gras saturés, et augmentent leurs apports glucidiques, en glucides simples comme en amidon. Or un apport trop faible de lipides et trop élevé de glucides induit une lipogenèse hépatique de Novo, conduisant à la synthèse d’acide palmitique endogène, (dont le marqueur est l’acide palmitoléique) : l’acide palmitique va alors s’incorporer dans des triglycérides qui seront donc particulièrement riches en acides gras saturés, et sont véhiculés par les VLDL. Cette hypertriglycéridémie génère une diminution des HDL et la production de LDL petites et denses oxydables particulièrement athérogènes. C’est pourquoi de nombreuses études ont montré qu’un apport lipidique trop faible, dans un contexte de risque cardiovasculaire, associé à un apport glucidique élevé était athérogène. Ceci est encore accentué par l’existence d’un syndrome métabolique puisque dans ce cas-là il y a une production accrue de VLDL de type 1, particulièrement riches en triglycérides et provenant de l’afflux d’acides gras libres à partir du tissu adipeux viscéral.

     

    Il n’est pas souhaitable de réduire excessivement les lipides au profit des glucides, sur le plan du risque cardiovasculaire, notamment en cas de syndrome métabolique.

     

    Dans le syndrome métabolique, dans les hyperlipidémies mixtes, au cours du diabète de type 2, chez les coronariens ayant une obésité abdominale, il est donc important de modérer les apports en glucides, notamment en glucides simples, mais également en amidon. Ceci explique sans doute pourquoi des programmes diététiques intensifs hypolipidiques n’ont pas d’effet sur les événements cardiovasculaires, ainsi que cela a été le cas dans le programme Look Ahead. De même il a été montré que l’athérosclérose coronarienne progressait davantage chez les sujets qui réduisaient excessivement leurs apports lipidiques au profit de l’apport glucidique.

    Régime hypoglucidique et sarcopénie

    Il faut maintenir un équilibre entre tous les nutriments, et chez les sujets âgés il faudra veiller à maintenir un apport glucidique suffisant, et donc à ne pas les réduire excessivement, car cette réduction est un facteur qui peut contribuer fortement à accentuer une sarcopénie déjà physiologique avec l’âge. En effet dans la mesure où le cerveau a besoin de 140 g de glucose par jour une réduction importante des apports en glucides va entraîner un déficit d’apport en glucose pour le cerveau. Pour éviter ce risque, les acides aminés glucoformateurs tel que l’alanine, provenant des protéines musculaires vont être détournés au niveau hépatique pour stimuler la néoglucogenèse et permettre ainsi une production hépatique de glucose destinée au cerveau. Les régimes hypoglucidiques vont donc faciliter la diminution de la masse musculaire. Cette diminution persiste malgré des apports protidiques suffisants.

     

    Chez les sujets un déficit calorique et notamment glucidique augmente la sarcopénie.

     

     

    Sucre et carie dentaire.

    Les effets pathogènes du sucre au niveau dentaire sont connus depuis fort longtemps. Le triptyque cariogène de Keyes montre clairement que le processus cariogène nécessite la présence simultanée de sucres fermentescibles et d’une flore bactérienne au contact de l’émail dentaire. Deux autres facteurs vont moduler l’effet de ce triptyque : la salive qui joue un rôle protecteur et le temps, notamment la répétition des contacts. Les sucres fermentescibles, essentiellement les sucres simples fructose, glucose et saccharose, vont être l’objet d’un métabolisme glycolytique de la part des bactéries saprophytes ce qui va conduire à la production d’acides organiques (acide lactique et acide acétique). Ceci entraine une diminution du pH buccal transitoire, mais qui, si elle est répétée, va entrainer une déminéralisation des cristaux d’hydroxyapatite au niveau de l’émail et l’apparition d’une lésion carieuse. Cependant la prévalence et l’incidence des caries dentaires est à la baisse dans les pays occidentaux suite au progrès de l’hygiène bucco-dentaire et des topiques fluorés.

     

    Conclusion

    Au total le sucre, ou les sucres simples ont leur place dans l’alimentation. Il convient par contre d’une part de les intégrer dans une alimentation globalement équilibrée, et d’autre part de consommer des quantités adéquates. Un apport excessif peut être défavorable sur le risque cardio-métabolique, tandis qu’un apport insuffisant va conduire, notamment chez les sujets âgés ou en cas de régime restrictif, chez les sujets âgés ou non, à favoriser la sarcopénie. Chez les diabétiques il faut être très attentif à la qualité et la quantité des glucides, notamment à l’index glycémique. C’est pourquoi il ne faut pas considérer les nutriments seuls, il faut s’intéresser aux aliments, à leur environnement, au contexte nutritionnel lié à la matrice alimentaire et à l’équilibre alimentaire global. En excès les sucres simples, comme l’ensemble des glucides peuvent contribuer à la prise de poids, en positivant la balance énergétique, ce qui peut conduire à stocker des lipides alimentaires consommés simultanément. La priorité reste donc la balance énergétique. La consommation de boissons sucrées mérite une attention particulière, car elle aboutit rapidement à des apports trop élevés en sucres simples (saccharose, fructose notamment), et à accroitre l’apport calorique et donc à positiver la balance énergétique. Leur consommation doit être limitée. Elle peut trouver une place lors de la pratique sportive, mais avec modération. Il ne faut pas négliger enfin le fait que les glucides sucrés, contribuent au plaisir alimentaire, via le goût sucré, et sans doute par d’autres mécanismes. Or le plaisir alimentaire est une composante essentielle de notre alimentation. La restriction inappropriée, peut de ce fait conduire à des difficultés sur le plan du comportement alimentaire, à une frustration, à des phénomènes de compensation alimentaire et à une culpabilité. Ceci est favorisé par une coexistence d’une restriction et la survenue d’un stress qui va entrainer une levée d’inhibition et des compensations alimentaires inappropriées.

    Il faut donc apprendre à gérer les aliments glucidiques sans les supprimer et veiller aussi à limiter leur disponibilité, notamment compte-tenu du mode de vie extrêmement sédentaire. C’est tout l’enjeu d’une éducation alimentaire. De même en cas d’excès de poids on veillera à aider le patient à gérer ses émotions et à écouter ses sensations alimentaires, afin d’intégrer positivement mais modérément les aliments glucidiques dans son alimentation.

    Nous présentons tous nos remerciements à Monsieur le Professeur Lecerf pour sa présentation.

     

    https://www.unionsportsetdiabete.com/conference-sfd-du-pr-lecerf

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