Effet matrice alimentaire

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Définition écrite

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  • L’effet “matrice” pourrait être défini simplement : à composition strictement identique mais avec des matrices différentes, deux aliments n’auront pas le même impact sur l’organisme et donc, à plus long terme, sur la santé
  • Le mot matrice vient du mot latin matrix (matricis), lui-même dérivé de mater qui signifie “mère”
  • La matrice alimentaire peut être vue comme vecteur d’un ensemble de constituants dont la mise à disposition pour l’organisme sera modulée pour partie par leurs interactions. La libération de ces composés, et donc leur bioaccessibilité, est affectée par la structure complexe, multiéchelle, de la matrice élaborée par le procédé de transformation.
  • Un aliment est une association de matières premières et de constituants, transformés à des degrés divers par différents traitements (mélange, cuisson, mise en forme, etc.) dont l’objectif est de lui conférer les fonctions d’usage recherchées. Celles-ci sont de plus en plus nombreuses et concernent des notions de sécurité et santé, de propriétés organoleptiques (aspect, texture, saveur et arôme), mais aussi de service ou encore d’équité, voire de sobriété, par respect de l’environnement. Ces traitements interviennent à l’échelle industrielle, mais aussi à l’échelle domestique lors de la préparation des repas par le consommateur, et modifient l’aliment dans sa composition (la cuisson va par exemple générer de nouveaux constituants) et sa structure (la gélification de certains constituants va solidifier l’aliment). La caractérisation des aliments requiert une description fine de leur composition, insuffisante seule pour comprendre les liens entre composition et propriétés nutritionnelles ou organoleptiques des aliments. Ainsi est apparue la notion de matrice alimentaire, qui intègre à la fois la composition et les interactions entre les constituants (Donald, 2004 ; Aguilera, 2006). La connaissance des interactions de ces constituants permet une description de la matrice qui se décline suivant ses différents niveaux d’organisation, depuis l’échelle moléculaire jusqu’à l’échelle macroscopique. Les matrices alimentaires résultent des interactions et des assemblages de leurs constituants. Il a été démontré que leurs propriétés physiques et chimiques influencent les propriétés nutritionnelles et la santé des consommateurs. Des avancées significatives associant les sciences des aliments et de la nutrition ont permis de mieux comprendre l’effet de la structure de l’aliment sur la biodisponibilité des nutriments, des micronutriments, des composés phytochimiques, ou encore des substances toxiques présentes dans l’aliment par contamination de la chaîne, ou bien indésirables, générées par des processus réactionnels tels que l’oxydation par exemple. Outre leur efficacité à fournir des macro et micronutriments, les matrices alimentaires et leur structure peuvent également affecter la cinétique de mise à disposition au cours de la digestion d’une grande variété de molécules bioactives, qui remplissent soit un rôle positif, comme les peptides dans les produits de la viande ou du lait (Meisel, 2004) ou les substances phytochimiques telles que les polyphénols qui contribuent à la prévention des maladies cardiovasculaires (Das et Das, 2007) ; soit un rôle nuisible, comme les mycotoxines dans les produits à base de céréales (Visconti et al., 2004). Certains nutriments peuvent générer les deux effets selon la matrice alimentaire qui les contient. C’est le cas des acides gras polyinsaturés à longue chaîne (famille des n-3), qui présentent des propriétés bénéfiques pour la prévention de certains risques cardiovasculaires, de la maladie d’Alzheimer, de maladies liées au vieillissement, tout en étant très sensibles aux processus d’oxydation au cours des procédés de la digestion donnant lieu à la génération de composés à risques inflammatoires et toxiques.
  • Un des défis de la science des aliments est aujourd’hui de fournir des modèles afin de prédire l’équilibre entre bénéfices nutritionnels et risques pour la santé, à partir d’une matrice alimentaire donnée de composition et de structure connues. La mise en place de modèles prédictifs est donc indispensable, et les collaborations interdisciplinaires entre physicochimistes, nutritionnistes et mathématiciens doivent se multiplier.


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Blue-circle-target.pngLE POTENTIEL SANTÉ DE L’EFFET MATRICE

  • Il existe plusieurs niveaux de structure dans la matrice alimentaire :
  • Moléculaire (nature des molécules, leur arrangement tridimensionnel, cristallinité, degré de polymérisation)
  • Microscopique (interactions entre les nutriments, par exemple l’amidon avec le gluten dans les pâtes alimentaires)
  • Macroscopique (forme, couleur de l’aliment, taille des particules post-mastication).


  • Les procédés technologiques jouent, eux-aussi, un rôle important dans cette matrice, en lui attribuant ses propriétés (forme, couleur, densité, porosité, interaction entre les nutriments, degré de gélatinisation des amidons, dénaturation des protéines…).
  • Les procédés technologiques peuvent aussi modifier la composition nutritionnelle. Par conséquent, le degré de transformation des aliments est un élément essentiel, puisqu’il conditionne leur potentiel santé, incluant effets « matrice » et « composition ».


Blue-circle-target.png UNE QUESTION DE BIODISPONIBILITÉ DES NUTRIMENTS

  • La structure de la matrice alimentaire joue un rôle essentiel sur la biodisponibilité des nutriments.
  • Elle a un impact sur leur vitesse d’absorption par l’organisme qui elle-même a un effet sur le métabolisme ultérieur des nutriments, par exemple sur l’index glycémique selon le degré de déstructuration de la matrice et/ou le degré de cristallinité/gélatinisation de l’amidon.


Blue-circle-target.png EFFET MATRICE ET EFFET SATIÉTOGÈNE

  • L’effet satiétogène, paramètre trop longtemps sous-estimé au regard de la santé, et pourtant crucial par rapport aux problèmes d’obésité, entraîne, selon la matrice d’un aliment, une réponse minimale (aliments visqueux, semi-solides ou liquides) ou maximale (aliments solides, entiers qui demandent plus de mastication).
  • Mastication et contact avec la muqueuse digestive sont requis pour une meilleure sécrétion des hormones de satiété.

Ainsi globalement, plus un aliment est transformé, plus son impact glycémique est élevé, moins il est satiétogène (notamment pour les féculents) et plus il entraînera du grignotage entre les repas. Il y a donc relation triangulaire entre satiété, glycémie et degré de transformation.

  • Les fibres, enfin, jouent un grand rôle dans l’effet matrice. En procurant de la structure aux produits végétaux, elles favorisent la mastication, et donc la satiété.
  • En revanche, l’enrichissement d’aliments très raffinés avec des extraits de fibres n’a pas le même effet nutritionnel que celui des fibres naturellement présentes dans la matrice d’un aliment entier. En effet cet enrichissement ne compense pas la perte de l’effet matrice par raffinage.

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Définition graphique

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  • Qu'est ce que l'effet matrice alimentaire

  • Potentiel_santé

  • Impact_du_potentiel_santé_d'un_ingrédient

  • L'approche_réductionniste_dans_l'alimentation

  • Réductionnisme_vs_holisme


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Alimentation / Effet matrice / Approche holistique / Approche réductionniste / Transformation alimentaire / Potentiel santé de l'aliment / Industrialisation / Composition nutritionnelle / Santé / Cinétique / Digestion / Biodisponibilité / Effets métaboliques / Degré de transformation / Maladie chronique / Satiété / Réductionnisme nutritionnel / Holisme nutritionnel / Organisme / Effets compositions / Structure physique d'un aliment / Propriétés physico-chimiques d'un aliment / Porosité d'un aliment / Dureté d'un aliment / Capacité à retenir l’eau d'un aliment / Propriétés rhéologiques d'un aliment / Structure moléculaire / Structure microscopique / Structure macroscopique / Degré de gélatinisation / Glucide / Lipide / Protéine / Vitamines / Minéraux / Oligoéléments / Métabolisme glucidique / Métabolisme protidique / Métabolisme lipidique / Réponse glycémique / Degré de cristallinité / Enzymes / Enzymes digestives / Réponse insulinémique / Degré de déstructuration / Caséine /

Fractions liées dans la matrice / Nutriments “lents” / Fractions libres dans la matrice / Calcium / Fibres alimentaires / Produits ultra-transformés / Obésité / Diabète / Potentiel satiétogène / Réactions de satiété / Stimulation sensorielle / Mastication / Fiber co-passengers / Fibres naturelles / Fibres purifiées / Propriétés fermentaires / Vitesse d’absorption / Industrie agroalimentaire / Matrice artificielle / Matrice naturelle / Dyslipidémie / Capacité masticatoire / Dentition / Vieillissement / Paradigme composition alimentaire / Paradigme effet matrice / Approche calorique / Calorie / Paradigme de la complexité /


More-didaquest.png Effet matrice alimentaire - Glossaire / (+)



Puce-didaquest.png Exemples, applications, utilisations


Blue-circle-target.png EFFET MATRICE DES ALIMENTS : L’EXEMPLE DE LA POMME

  • Prenons l’exemple d’une pomme. Consommée entière, elle entraîne une meilleure réponse insulinique qu’une compote de pommes (produit mou, mastiqué moins longtemps et libérant plus vite les sucres dans l’organisme) et bien meilleure encore qu’un jus de pommes (matrice liquide, la réponse de satiété est minimale), deux produits fabriqués à partir des mêmes pommes.
  • Prenons un autre exemple, celui des antioxydants naturellement présents dans les fruits et légumes.
  • Dans la matrice, les composés photochimiques combinés permettent d’obtenir des bénéfices sur la santé, notamment en raison de leur action synergique et complémentaire. A l’inverse, dans les compléments ne contenant que quelques antioxydants, voire seulement un – l’effet de synergie est diminué et la vitesse d’absorption accéléré.

La problématique n’est donc pas celle de la composition nutritionnelle de la pomme, mais bien de sa matrice et de sa structure physique résultant du degré de transformation.


Blue-circle-target.pngNUTRIMENTS « LENTS » ET « RAPIDES »

  • Par ailleurs, les mêmes effets sont observés avec la fraction protéique, entre caséine de lait et lactosérum.
  • Ces protéines, respectivement « lentes » et « rapides », ont des conséquences distinctes sur l’anabolisme protéique, en entraînant une réponse en acides aminés sanguins plus ou moins lente et étalée dans le temps, avec des conséquences sur l’anabolisme protéique dans l’organisme.
  • De même concernant les micronutriments : la fraction liée dans la matrice tend à être libérée plus lentement et progressivement dans le sang que la fraction libre, caractéristique des compléments. Ainsi, la biodisponibilité du calcium dans les produits laitiers varie selon le type de matrice laitière, à savoir lait, yaourt ou fromage.
  • Les calories aux matrices différentes seront libérées, elles-aussi, de manière différente dans l’organisme, puisque l’effet métabolique fonctionnera différemment.



Blue-circle-target.png QUEL RÉGIME ALIMENTAIRE PRÉSERVANT L’EFFET MATRICE ?

  • Prendre en compte l’effet matrice dans notre alimentation c’est adhérer à la règle des 3V pour Végétal, Vrai, Varié. Il s’agit de revenir à plus de produits végétaux peu transformés, dont les matrice ont été dégradées le moins possible : fruits et légumes entiers, céréales complètes, légumineuses et fruits à coque.

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Puce-didaquest.png Erreurs ou confusions éventuelles

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  • Erreur fréquente:
  • Comprendre l'effet potentiel d'un aliment par rapport à sa composition nutritionnelle
  • Les effets d’un aliment se résument à la somme des effets de ses nutriments
  • Penser l'alimentation en s'appuyant sur une approche exclusivement réductionniste
  • Penser l'alimentation en s'appuyant sur une approche exclusivement holistique
  • La structure physique d'un aliment n'agit pas sur son potentiel de Santé
  • Le degré de transformation d'un aliment se résume à son changement physique
  • Un nutriment ( fibre, calcium) synthétique a le même effet sur l'organisme qu'un naturel
  • Le paradigme composition nutritionnelle s'oppose au paradigme holistique
  • L'aspect qualitatif et quantitatif d'un aliment se résume en sa valeur énergétique ( calories)
  • Une calorie d’un aliment A a le même effet santé qu’une calorie d’un aliment B

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Puce-didaquest.png Questions possibles

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Idées ou Réflexions liées à son enseignement

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Aides et astuces

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