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Une grosse fringale de nanoaliments

Une grosse fringale de nanoaliments

http://www.courrierinternational.com/article/2010/08/26/une-grosse-fringale-de-nanoaliments

Un cornet de glace coupe-faim, une mayonnaise allégée. Voici quelques
inventions de ces scientifiques qui veulent modifier la structure
moléculaire de notre nourriture.

Par un chaud après-midi d'été au bord de la mer, rien ne vaut le
plaisir simple et rafraîchissant d'une boule de glace au parfum
choisi. Est-il possible de se régaler encore davantage ? Vic Morris,
professeur en biologie moléculaire, pense que oui, avec l'aide de la
nanotechnologie. Morris fait partie d'une équipe qui modifie les
aliments pour donner au corps, sans excès diététique, une agréable
sensation de satiété longtemps après la dernière bouchée. Une telle
crème glacée rassasiante pourrait n'être qu'un début. Les nanoaliments
font entrevoir la promesse d'un sel plus sapide, de matières grasses
qui font moins grossir et d'une augmentation de la valeur nutritive de
nos aliments de tous les jours. Des "nanosuppléments" alimentaires
pourraient même combattre la malnutrition dans le monde. Mais
qu'est-ce qu'un nanoaliment ? Il ne s'agit pas seulement de denrées
dans lesquelles on aurait ajouté des nanoparticules. Nos aliments
possèdent naturellement des nanostructures - les protéines de lait
forment par exemple des amas nanoscopiques - qui peuvent être
remaniées pour renforcer leurs propriétés.

En réalité, cela fait plusieurs années que les chercheurs modifient la
nanostructure des aliments, en ajoutant par exemple des émulsifiants
pour améliorer la texture des crèmes glacées. Mais l'apparition de
technologies comme la microscopie à force atomique [qui permet
d'analyser la surface d'un échantillon à l'échelle de l'atome] a
ouvert une porte sur le nanomonde. Au lieu d'agir à l'aveuglette,
Morris peut maintenant observer de près les minuscules structures sur
lesquelles il travaille, comprendre leur comportement et les modifier
de façon plus logique et réfléchie.

Ces techniques d'imagerie sont à la base de la nourriture
ultrarassasiante que Morris veut mettre au point à l'Institute of Food
Research (IFR), à Norwich (Royaume-Uni), et qui pourrait contribuer à
lutter contre l'obésité. Beaucoup d'aliments, des crèmes glacées à la
sauce hollandaise, sont des émulsions, c'est-à-dire des produits où
les lipides sont transformés sous l'action du fouet en gouttelettes
enveloppées d'une couche de protéines. On a toujours pensé que les
émulsions se désagrégeaient dans l'estomac, mais Morris a découvert
que ce n'était pas le cas : certaines conservent leur structure
jusqu'à ce que leur enveloppe de protéines soit brisée par les sels
biliaires dans l'intestin grêle.

En mettant en réseau les protéines, l'équipe de l'IFR a réussi à
renforcer l'enveloppe qu'elles constituent et à retarder la
désagrégation des émulsions jusqu'au dernier segment de l'intestin
grêle, l'iléon. L'arrivée soudaine de matières grasses aussi loin dans
l'intestin grêle déclenche le "frein iléal", le mécanisme qui donne la
sensation de satiété. "Le corps croit qu'on lui a donné beaucoup de
lipides, et qu'il est donc repu", explique Morris. Les chercheurs
essaient maintenant d'appliquer cette technique à de la "vraie"
nourriture.

Fabriquer des ingrédients sains à partir de rien

Appuyer sur le frein iléal n'est pas la seule façon d'utiliser les
émulsions pour nous aider à manger moins gras. Dans les versions
"allégées" de nombreuses émulsions alimentaires, environ la moitié des
matières grasses sont remplacées par de l'eau, ce qui les rend moins
onctueuses et agréables à manger. Une solution consiste à dissimuler
cette eau sous la forme de nanogouttes à l'intérieur de chaque goutte
d'huile. Nos papilles sentent ainsi moins l'eau et davantage
l'onctuosité des matières grasses. Ce principe d'encapsulation a
attiré l'attention de l'industrie alimentaire. "Il s'agit d'améliorer
la valeur nutritive et la durée de conservation des aliments sans rien
changer d'autre, notamment le goût et la ­texture", précise
Charles-­François Gaudefroy, directeur de recherche et développement
chez Unilever, un groupe détenteur de nombreuses marques.

"Nous savons que l'industrie alimentaire étudie la possibilité
d'encapsuler certaines molécules comme les oméga-3, les vitamines et
les minéraux", explique Frans Kampers, chercheur en
bionanotechnologies à l'université de Wageningen (Pays-Bas). De tels
nutriments liposolubles sont parfois mal assimilés dans
l'environnement aqueux de l'intestin. La nanoencapsulation leur donne
une forme plus dispersée et plus facile à assimiler. Elle prolonge
également la durée de conservation des aliments, masque les saveurs
désagréables et, dans le cas des nanoémulsions, les rend invisibles à
l'oil nu, de sorte que l'apparence de l'aliment n'est pas affectée.
Cependant, transférer tous ces avantages à des produits concrets se
révèle jusqu'à présent compliqué. Stabiliser des nanoémulsions est une
chose notoirement difficile, tout comme démontrer leurs bienfaits pour
la santé.

Des particules micrométriques de dioxyde de silice et de dioxyde de
titane sont utilisées depuis plusieurs décennies comme additifs ; par
exemple comme agent blanchissant dans des produits tels que le
chewing-gum, et cela sans nocivité apparente. Mais réduire la taille
des particules à l'échelle du nanomètre (1 000 fois plus petit que le
micromètre) modifie les données : certaines nanoparticules semblent
capables de traverser les cellules qui tapissent l'intestin, et
pourraient donc se déplacer dans l'organisme. En décembre dernier, une
équipe de l'Institut für Umweltmedizinische Forschung (IUF), à
Düsseldorf (Allemagne), dirigée par Roel Schins a publié des travaux
montrant que certaines nanoparticules, dont celles de silice et de
dioxyde de titane, peuvent endommager l'ADN des cellules intestinales
de l'homme. Si des questions demeurent sur l'innocuité de certaines
nanoparticules, d'autres nanoparticules alimentaires sont essentielles
à la santé. Ainsi, une grande partie du fer contenu dans la viande et
les végétaux est présente sous forme de ferritine, une protéine d'un
diamètre de 12 nanomètres avec un noyau de fer. L'intestin humain est
exposé à ces nanoparticules alimentaires depuis des millénaires.

Dora Pereira, du MRC Collabo­rative Centre for Human Nutrition
Research, à Cambridge, travaille sur un projet dont le but est
d'augmenter la quantité de fer que l'organisme peut assimiler en
fabriquant des copies de la ferritine. Plus de 30 % de la population
mondiale souffre d'anémie, généralement à cause d'une carence en fer,
et les compléments alimentaires contenant du fer ne sont pas très
efficaces. "Les suppléments actuels sont si différents de ce à quoi
nous sommes exposés dans notre régime alimentaire qu'ils ont des
effets secondaires ou sont mal assimilés", explique Mme Pereira.

Pour résoudre ce problème, son équipe a fabriqué des nanoparticules
sur le modèle de la ferritine, en enrobant de l'oxyde de fer avec une
couche d'éléments naturellement présents dans les aliments, tel
l'acide tartrique. Selon Mme Pereira, les tests sur des volontaires
carencés en fer sont prometteurs : le nanofer est bien assimilé et a
moins d'effets secondaires que les suppléments classiques.

Plutôt que de transformer des molécules pour créer des ingrédients
bons pour la santé, on pourrait adopter une approche beaucoup plus
flexible : fabriquer des aliments à partir de rien, ou presque. Une
équipe de l'université de Wageningen a déjà créé une structure
similaire à celle de la viande à partir de protéines de lait. Dans
cette expérience, un extrait alimentaire a été utilisé comme point de
départ, mais il sera peut-être possible un jour de synthétiser les
éléments de base des aliments à l'échelle nanométrique et de les
assembler pour fabriquer des aliments artificiels. Pour Kampers, une
technique de ce type pourrait aider à nourrir la population de la
planète, dont l'effectif s'accroît très rapidement. "Il est impossible
de produire les quantités de viande nécessaires, nous devons trouver
une autre source de protéines", assure-t-il.



28/09/2010

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