Chimie, sources alimentaires et dosage de la …

1 Manuscrit d pos le 20/07/2003 Ann. M d. V t., 2003, 147, 315-324. FORMATION CONTINUE ARTICLE DE SYNTHESE. Chimie, sources alimentaires et dosage de la vitamine E. CUVELIER C., DOTREPPE O., ISTASSE L. Nutrition, D partement des Productions Animales, Facult de M decine V t rinaire, Universit de Li ge B43, Sart-Tilman, 4000 Li ge, Belgique Correspondance : CUVELIER Christine RESUME : La vitamine E intervient dans l'inactivation des formes r actives de l'oxyg ne et est donc impli- qu e dans la probl matique du stress oxydant. La chimie de la vitamine E est relativement complexe. Le terme vitamine E correspond 2 grands groupes de mol cules : les tocoph rols et les tocotri nols, com- prenant chacun 32 st r oisom res.

2 La biosynth se de la vitamine E s'effectue dans les plantes, les algues et les champignons mais pas chez les animaux. Les quantit s les plus importantes sont retrouv es dans les c r ales et les huiles v g tales. Le dosage de la vitamine E est difficile. Apr s un traitement de l' chan- tillon avec un solvant organique tel que l' thanol, il faut proc der une extraction, r alis e g n ralement avec de l'hexane. L'identification et la quantification sont r alis es principalement par chromatographie liquide de haute performance en phase normale ou en phase inverse. INTRODUCTION g ne (FROs), c'est- -dire la lutte STRUCTURE CHIMIQUE. L'utilisation de la vitamine E dans les contre les radicaux libres et les l - La vitamine E fait partie de la famille aliments pour animaux domestiques ments non radicalaires produits lors des tocoph rols, nom propos pour la est l'heure actuelle largement r pan- de la formation de radicaux libres.

3 Il premi re fois en 1936 par Evans et due. Le but de la pr sente synth se est est utile d'identifier la position de la collaborateurs. Ce nom provient du de rappeler diff rents aspects th o- vitamine E parmi les m canismes de grec tokos pour prog niture et pherein riques concernant la vitamine E. Ce d fense contre les FROs. Parmi les pour porter. Cette famille comprend travail aborde le r le de la vitamine E auteurs qui se sont int ress s ce 4 substances : l' -tocoph rol, qui est dans le stress oxydant, sa structure sujet, Kirschvink (2001) propose une la vitamine E proprement dite, le chimique, les sources alimentaires classification en 3 groupes : -tocoph rol, le -tocoph rol et le ainsi que les modalit s de dosage .

4 - la pr vention des ph nom nes oxy- -tocoph rol. dants (transferrine, ferritine, etc); Ces compos s ont, par ailleurs, beau- - l'inactivation des FROs par: coup de similitudes structurelles avec LE R LE DE LA vitamine E transformation des FROs en l - 4 autres mol cules appartenant la DANS LA PROBL MATIQUE ments stables (catalase, super- famille des tocotri nols : l' -tocotri - DU STRESS OXYDANT oxyde dismutase et glutathion nol, le -tocotri nol, le -tocotri nol peroxydase) ; et le -tocotri nol (Pennock et al., Le stress oxydant a t d fini par Sies inactivation des FROs par capta- 1964). (1991) comme un d s quilibre pro- tion de l' lectron radicalaire : l - nonc entre antioxydants et pro-oxy- La nomenclature des tocoph rols (T).

5 Ments hydrophiles (acide ascor- et tocotri nols (T3) a longtemps t le dants en faveur de ces derniers et de bique, glutathion, etc) et l ments sujet d'une grande controverse et a leurs effets potentiellement n fastes. hydrophobes ( vitamine E, carot - souvent pr t confusion. La com- La vitamine E est reconnue comme no des, flavono des, ubiquinol, mission sur la nomenclature bio- antioxydant, gr ce sa capacit bilirubine, m latonine) ; chimique (International Union of inhiber les peroxydations lipidiques - la r paration des l sions induites Pure and Applied Chemistry and (Cheeseman et Slater, 1993). A cet par les FROs (endonucl ases, gly- International Union of Biochemistry gard, elle participe, avec de nom- cosylases, etc).)

6 And Molecular Biology Joint breuses autres substances, la lutte Commission on Biochemical contre les formes r actives de l'oxy- Nomenclature, 1982) a finalement 315. pr conis l'utilisation du terme vita- ment par le nombre et l'arrangement l'autre dans un miroir, appel es nan- mine E pour tous les d riv s toco- des groupements m thyles autour du tiom res. Les nantiom res se diff - ph rols et tocotri nols d montrant cycle benz ne du noyau chromanol rencient l'un de l'autre seulement au qualitativement une activit biolo- (figures 1 et 2). niveau de leur chiralit . Ces mol - gique d'a-tocoph rol. Comme cette La structure chimique des tocotri - cules ont donc des propri t s achi- activit est pr sente pour les 8 mol - nols se compose galement d'un rales identiques telles que point de cules, celles-ci sont donc chacune des cycle chromanol mono-, di- ou tri- fusion, point d' bullition, densit , vitamines E et seront d crites solubilit , etc.

7 A ce titre, elles ne peu- m thyl avec cha ne carbon e lat - en m me temps. Les termes toco- vent tre s par es l'une de l'autre par rale, mais celle-ci contient 3 doubles ph rol et tocotri nol d signent des m thodes d pendant de ces pro- liaisons en position 3', 7' et 11'. donc, quant eux, des entit s chi- pri t s. Mais elles sont dot es de pro- (figures 3 et 4). miques bien d finies. pri t s chirales diff rentes. Ainsi, les De plus, tant donn leur structure nantiom res ont g n ralement des L' tude d taill e de la structure chi- chimique, ce sont des mol cules chi- propri t s biologiques bien distinctes, mique de ces mol cules est impor- rales, qui peuvent exister sous diff - car les r actions biologiques qu'ils tante pour la compr hension de la rents st r oisom res.

8 Un bref rappel sous-tendent font, elles aussi appel, . m thode d'analyse, du m tabolisme de quelques l ments de chimie per- des mol cules chirales. Cette particu- ainsi que du mode d'action de la vita- mettra de mieux comprendre la notion larit sera d'ailleurs mise en vidence mine E. de chiralit et de bien percevoir son plus loin. Une mol cule pourvue de 3. La structure chimique des tocoph - importance dans le cadre de l' tude centres chiraux peut donc exister sous rols se compose d'un cycle chroma- de la vitamine E. 8 st r oisom res diff rents, r partis nol mono-, di-, ou tri-m thyl auquel Lorsqu'une mol cule poss de un en 4 paires d' nantiom res : RRR- se trouve rattach e une cha ne carbo- centre chiral, c'est- -dire un atome de SSS, RSR-SRS, RRS-SSR, RSS-SRR.

9 R. n e lat rale (cha ne phytyle) satur e carbone li 4 groupements diff - et S sont des conventions pour rectus - de 16 carbones (Fernholz, 1938). Les rents, celle-ci peut exister sous 2 droite - et sinister - gauche - qui tocoph rols diff rent entre eux seule- formes distinctes, images l'une de font r f rence au sens horloger ou anti-horloger dans lequel sont atta- ch s les groupements du centre chiral qui ont t class s sur base de leur nombre atomique (Hart, 1987). Chaque tocoph rol existe ainsi sous 8. st r oisom res diff rents, puisqu'il poss de 3 centres chiraux en C2, C4'. et C8'. L' -tocoph rol, par exemple, Figure 1 : Structure chimique de base des tocoph - Figure 3 : Structure chimique de base des tocotri - peut avoir les structures RRR, RSR, rols.

10 X, Y et Z = H ou CH3, d'apr s Abidi et collabo- nols. X, Y et Z = H ou CH3, d'apr s Abidi et collabo- RRS, RSS, SRR, SSR, SRS et SSS, rateurs (2002). rateurs (2002). mais parmi celles-ci, le seul st r oiso- m re retrouv dans la nature est le (2R, 4R, 8'R)- -tocoph rol, c'est- - dire le RRR- -tocoph rol. Il en va de m me pour les autres tocoph rols, il existe donc 32 st r oisom res dans la famille des tocoph rols (tableau I). Dans le commerce, la vitamine E se pr sente g n ralement soit sous la forme de RRR- -tocoph rol, le st - r oisom re naturel, soit sous une forme synth tique, appel e all-race- mic- -tocoph rol ou all-rac- - tocoph rol, qui est un m lange en quantit s peu pr s gales des 8.