Quand le corps caramélise

Acrylamide, réaction de Maillard, glycation ou encore, caramélisation des protéines organiques sont un seul et même phénomène, provoqué par les cuissons à haute température en chaleur sèche ou à faible humidité : four, barbecue, friture, etc. Cette réaction chimique permet, par exemple, à la croûte du pain ou à la peau du poulet d’avoir cette jolie couleur dorée. Ce mécanisme est à l’origine du brunissement des aliments, mais aussi de la formation de composés aromatiques. Plus goûteux, oui, mais potentiellement toxiques. Explorons ce processus, munis de nos gants de cuisine résistants à la chaleur.

Histoire et principe de la cuisson

En maîtrisant le feu, l’Homme a découvert la cuisson. En cuisant ses aliments, il a gagné en comestibilité, en saveurs, mais aussi en énergie pour faire autre chose. La digestion des aliments crus requiert, en effet, davantage d’énergie comparé aux cuits. La cuisson de certains aliments, comme les céréales ou les légumineuses, en en modifiant la structure, a permis de les rendre comestibles et plus digestes. L’amidon des céréales ou des féculents, une fois cuits, est bien plus favorable à l’action de l’amylase, l’enzyme qui découpe l’amidon en molécules de glucose. Les protéines, cuites, sont aussi plus digestes et facilitent l’action des enzymes digestives (entre autres, la pepsine). Plus digestes, mais aussi plus sûres. Cuire, c’est réduire les possibles contaminations dues à des micro-organismes à l’origine des intoxications alimentaires. La cuisson est aussi l’un des facteurs qui auraient contribué à l’évolution (composition, modifications), sur le long terme, du microbiote intestinal. Il semble toutefois difficile, aujourd’hui, d’évaluer les effets réels de la cuisson sur celui-ci.

En cuisant un aliment, on en modifie la structure, composition qui elle-même influencerait le microbiote. En effet, lorsqu’il est cuit, un aliment est plus ou moins dénaturé et tend à perdre en qualités nutritionnelles. Exception faite pour certains nutriments (par exemple, le lycopène) d’un aliment (d’une tomate) qui deviennent, une fois cuit, plus biodisponibles, à condition de l’être à basse température. La perte des micronutriments dépend de la composition de l’aliment et du mode de cuisson, notamment la température, l’intensité et la durée auxquelles il est soumis. Par exemple, dès 60°C, la plupart des vitamines, minéraux et antioxydants des légumes sont partiellement ou complètement détruits ou bien, oxydés. Côté protéines, la lysine, un acide aminé essentiel, que l’on trouve dans les légumineuses, les produits et sous-produits animaliers (laitages, viandes, poissons, œufs), subira, passés 100°C, une réaction de désamination, autrement dit, une forme de destruction.

La cuisson permet de rendre un aliment plus goûteux et plus appétissant, quelquefois plus digeste ou plus salubre, mais toutes les cuissons ne sont pas équivalentes pour la santé.

Un peu de chimie et un hommage à Louis-Camille Maillard

En 1911, Louis-Camille Maillard, chimiste français, a découvert la réaction qui va porter son nom. À haute température (150°C et plus), la cuisson d’un aliment entraîne une action des sucres sur les protéines (plus encore d’origine animale) ou sur les graisses. Se forment alors des substances ou composés néoformés appelés acrylamides, délétères pour la santé. Plus la cuisson est élevée et longue, plus les protéines sont exposées aux sucres, plus il s’en forme.

On observe trois stades, de plus en plus complexes. Les acides aminés (protéines) associés au glucose donnent lieu à des protéines glyquées, puis à une transformation de ces dernières en produits dits d’Amadori. Jusque-là, la situation est réversible. Au stade terminal, ces produits deviennent des AGE (Advanced Glycation End-Products ou produits de glycation avancés en français), irréversibles pour l’organisme. Attention, ne pas confondre ces AGE avec les Acides Gras Essentiels que sont les oméga-6 et -3.

Réactions de ces AGE dans l’organisme

Cette réaction existe aussi à l’état naturel, de manière endogène, notamment en cas de diabète de type 2 ou d’une glycémie élevée : la réaction s’effectuera, indépendamment du régime alimentaire, dans le sang (sucre sanguin). En revanche, un organisme sain saura les gérer en les éliminant par les reins, dans les urines. Mais les AGE sont surtout exogènes, apportés par l’alimentation, lorsque la consommation d’aliments rôtis, grillés ou encore frits est régulière.

Ces AGE ingérés convergent, comme les autres aliments devenus nutriments, dans le système intestinal, pour être métabolisés et distribués aux organes. La paroi intestinale pourra souffrir du passage de ces molécules et, avec le temps, s’altérer. La glycation dans le sang agit à la surface cellulaire et dans la cellule, jusqu’aux barrières placentaire et hémato-encéphalique. Ce mécanisme pourrait être à l’origine de mutations génétiques et de tumeurs cancérigènes, en tout cas chez les animaux. Pour l’Homme et pour l’heure, nous savons qu’il contribue fortement au processus de vieillissement cellulaire.

En excès, ces molécules sont à l’origine d’une accélération du vieillissement, d’une dégénérescence tissulaire, source de stress oxydatif à l’origine de bien des maux, mais aussi neuronale, génératrice de maladies neurodégénératives (Alzheimer, Parkinson). S’installe alors un terrain oxydatif et inflammatoire, ouvrant la porte aux maladies chroniques et d’inflammation. En somme, les AGE, en altérant les protéines, menacent leur structure et leur fonction : les tissus fonctionnent moins bien et vieillissent plus vite.

Les aliments acry-minés

On pense, en général, aux grillades (poissons et viandes) des joyeux barbecues estivaux, mais les AGE sont aussi très présents là où on ne les attend pas. Aujourd’hui, ils sont partout, et notamment dans l’alimentation industrielle : des céréales du petit déjeuner extrudées aux biscottes et crackers en passant par les chips, les biscuits sucrés et salés, les légumineuses (pois chiches) ou oléagineux (amandes, cacahuètes, etc.) grillés, etc. Les aliments ultra-transformés sont fréquemment une source d’AGE. Par ailleurs, qui n’a pas fait griller sa tartine de pain pour le petit déjeuner ? Sachez que vous effectuez là une expérience de chimie, de réaction de Maillard. Préférez, par conséquent, toaster votre tartine, en réglant la température de votre grille-pain au minimum et en comptant jusqu’à 10 avant de la retirer. Vous préviendrez ainsi une double réaction de Maillard : ne pas, en plus, noircir la croûte, c’est limiter les AGE dans l’organisme.

Conséquences des AGE pour la santé

Ici encore, c’est la dose qui fait le poison. Consommés occasionnellement, les aliments générateurs d’AGE ne constituent pas un problème sévère. La régularité, voire la quotidienneté, en revanche, présentent le risque d’une accumulation dans l’organisme plus difficile à éliminer. Les molécules deviennent alors facteur de vieillissement des tissus, majeur pour le déclin des fonctions cognitives. En effet, plus le niveau sanguin d’AGE est élevé, plus le déclin est rapide.

Quantité d’études mettent en avant un certain nombre de risques sanitaires : maladies neurodégénératives, stress oxydatif (dû aux lésions tissulaires) et inflammations diverses et variées (les AGE se liant aux récepteurs situés à la surface des cellules), nous l’avons vu, mais aussi diabètes de type 1 et 2. Dans ce cas, l’accumulation d’AGE complique la situation déjà difficile, en participant à la résistance à l’insuline, l’hormone sécrétée par le pancréas. Le sucre n’est alors plus utilisé normalement par les cellules et stagne dans le sang, un contexte propice au surpoids pour commencer, quelquefois suivi de syndrome métabolique (excès de masse grasse viscérale aux conséquences sévères). Les maladies rénales sont aussi envisagées : à taux élevé d’AGE, les reins s’usent à éliminer les molécules néfastes. De même, les maladies cardiovasculaires (type athérosclérose) peuvent être engendrées par l’altération des vaisseaux, due au vieillissement vasculaire.

L’EFSA (Autorité Européenne de Sécurité Alimentaire) sait tout cela depuis plus de 15 ans, mais elle n’a émis, à ce jour, aucune recommandation officielle spécifique. Depuis 15 ans, en revanche, le Canada a ajouté l’acrylamide à sa liste de substances jugées toxiques.

Les recommandations de l’École des Aliments

Il est vrai qu’une ou deux saucisses flexitariennes et estivales (pas trop) grillées au barbecue peuvent être très appétissantes. Il suffira de les savourer accompagnées d’une belle portion de crudités riches en polyphénols (resvératrol en particulier), dont les capacités antioxydantes et anti-inflammatoires limitent les premières étapes de la glycation. Assaisonner ces crudités d’huiles végétales crues (colza, lin, noix, etc.) et riches en oméga-3 potentialisera l’action préventive.

Un barbecue type grill vertical est une alternative intéressante : les