Du besoin nutritionnel aux recommandations en nutriments

1. Du besoin nutritionnel aux recommandations en nutriments Ambroise Martin Professeur de Nutrition et de Biochimie Faculté de Médecine Grange-Blanche, Université Claude Bernard LYON I Cours P2 – 1. Besoins et références

2. The full-length French The English condensed version version 608 p 149 p Cours P2 – 1. Besoins et références

3. Changement conceptuel : du repérage des carences toujours d’ actualité nécessité d’ améliorer les moyens de caractérisation des groupes risques à la promotion de la santé de la réduction du risque de maladies jusqu’au vieillissement réussi difficulté d’ utiliser les résultats d ’études d’ intervention « médicamenteuses » à doses non nutritionnelles Cours P2 – 1. Besoins et références

4. 1. Valeurs de référence : • Du besoin aux apports nutritionnels conseillés (ANC) • - Besoin net (au niveau des tissus) • Besoin nutritionnel • tient compte de la biodisponibilité moyenne dans l’alimentation • Référence à modifier si biodisponibilité différente • - Besoin nutritionnel moyen (BNM, sur un groupe d’individus) • Consensus international • = la meilleure estimation du besoin individuel • = le % de sujets <BNM est la meilleure estimation du % de sujets à risque d’insuffisance d’apport dans une population • Besoin optimal : promotion de la santé au long cours, intégré quand cela est possible • Apport nutritionnel conseillé (ANC = BNM + 2 écart-types) • couvre les besoins nutritionnels de la quasi-totalité des individus • d’un groupe homogène (âge, sexe,…) ANC = Optimal pour une population dans l’état actuel des connaissances (2000) A adapter à l’individu (rôle du nutritionniste) Cours P2 – 1. Besoins et références

5. Références pour une population en bonne santé • la pathologie peut modifier les besoins ! • Intenses discussions internationales sur l’interprétation des valeurs : • Un individu doit-il se situer obligatoirement à l’ANC ? • Au-delà ANC : bénéfice  et risque  • Approches statistiques, prenant mal en compte les nombreuses possibilités d’adaptation : • Absorption, élimination, recyclage, mobilisation des réserves Définition des besoins et apports conseillés - « facile » pour les nutriments indispensables non synthétisables par l’homme, non substituables par d’autres - Plus difficile pour les nutriments conditionnellement indispensables - Très difficile pour les non indispensables, innombrables (mais utiles : microconstituants animaux et surtout végétaux) de nombreuses inconnues et de larges marges de progrès ! Cours P2 – 1. Besoins et références

6. France Europe USA OMS ? (2007) ANC PRI RDA INL Population Recommended Individual reference dietary nutrient intake Allowance level ANC AI AI abandon Adequate intake ANC RI ADMR Range of intake Acceptable dietary macronutrient range BNM AR EAR ANR Average Estimated Average requirement average nutrient requirement requirement LS UL UL UNL Limite de Tolerable upper level Upper nutrient level sécurité Cours P2 – 1. Besoins et références

7. All generally claimed to be essentially based on science Compilation of existing references for vitamin D European network of Excellence Eurreca (European Recommedentions Aligned) Cours P2 – 1. Besoins et références ENSV - mars 2010

8. Des différences liées à • Des éléments scientifiques (choix des critères,pondération des études) • Des éléments culturels… • Car, jusqu’à maintenant pas de séparation entre évaluation et gestion des risques nutritionnels, au contraire des autres champs de la sécurité sanitaire Politiques, administration = Gestion Scientifiques = Evaluation Évaluation des risques Danger, estimation des risques Décisions, textes réglementaires Communication Cours P2 – 1. Besoins et références

9. L’étable et le zoo…, des lunettes culturelles American writer, sociologist, D Lerner (1956): “Frenchmen tend to be rigid in all matters associated with feeding. There is practically no variation in “les heures des repas” of any region, whereas for many non-frenchmen feeding at precisely the same hour each day is associated rather with the zoo…. Even the conception of a well-composed meal is a distinctly Gallic idea with certain fixed features.” French writer, diplomate, P Morand (1937): “A new York, personne ne rentre chez soi au milieu de la journée: on mange sur place, soit dans les bureaux tout en travaillant, soit dans les cafeterias […] des milliers d’êtres alignés dévorent, chapeau sur la tête, sur un seul rang, comme à l’étable, des nourritures d’ailleurs fraîches et appétissantes… » Cours P2 – 1. Besoins et références

10. Des lunettes culturelles quand on parle de nutrition et d’alimentation: • Cf C Fischler, E Masson. Manger. Américains, Français et européens face à l’alimentation. Editions Odile Jacob • Américains: • Nutriments et santé - Responsabilité personnelle • La peur de manquer (taille des portions) – L’angoisse et le souhait du choix • Français • Aliments et goût • Plaisir et convivialité • Petit test à faire pour briller en société : • Pain, spaghettis, sauce tomate • Quel est l’intrus ?.... • L’accent mis sur les liens entre alimentation et santé ne risque-t-il pas de changer notre modèle alimentaire? • Même si celui-ci n’est pas unique et n’est jamais resté immuable Cours P2 – 1. Besoins et références

11. Relationships to food based on a large panel of questionnaires – statistical analysis (factorial correspondence analysis) UK FR IT USA CH D Cours P2 – 1. Besoins et références

12. Le processus • 1.Etablir le besoin et la demande métabolique • 2. Etablir le besoin nutritionnel • Tenant compte de la biodisponibilité • 3. Définir les valeurs de référence • Fondées uniquement sur la santé • 4. Définir les objectifs et recommandations en termes de nutriments • 2 étapes souvent confondues…. • Or, cette étape peut prendre en compte d’autres critères (choix de santé publique, composition des aliments, habitudes alimentaires, faisabilité, gestion des conséquences…) • 5. Etablir les recommandations en termes d’aliments • Repères de consommation ou Food based dietary guidelines Cours P2 – 1. Besoins et références

13. Méthodologie d’élaboration des ANC • Modèles cellulaires et animaux :mécanistique • Approches physiologiques chez l’Homme • méthode du bilan • méthode factorielle • méthode de déplétion-réplétion • utilisation de traceurs • Approches cliniques(nutrition artificielle au long cours) • Approches épidémiologiques • problématique générale des indicateurs : diététiques, biologiques, de santé, de maladie • observation et intervention •  Idéal = convergence des résultats Besoins physiologiques Bases scientifiques ANC Cours P2 – 1. Besoins et références

14. L’interprétation des valeurs observées par apport aux ANC La promotion de la supplémentation joue fréquemment sur une interprétation biaisée des ANC…. valeurs de référence pour une population et non norme individuelle - équivalent au PRI (population reference intake) européen - très différent de l’approche américaine (RDA = norme individuelle) situation idéale : 50 % des individus en dessous des ANC suppose une distribution proche de la “ normalité ” statistique en pratique : % de population en dessous du BNM fraction à risque d’insuffisance d’apport risque et non déficience avérée : capacité d’adaptation indicateurs biologiques de plus en plus nécessaires Cours P2 – 1. Besoins et références

15. Les nutriments indispensables : bénéfices et risques Accommodation Adaptation Signes cliniques Signes biologiques spécifiques Cours P2 – 1. Besoins et références

16. BNM = meilleure estimation du besoin individuel meilleure estimation du risque d’apport insuffisant dans une population, à condition que: - la distribution des besoins soit symétrique - il n’y ait pas de corrélation entre besoins et apports, ce qui est loin d’être prouvé! = surestimation systématique confirmé par la différence entre le pourcentage théorique d’insuffisance et le pourcentage réel mesuré par biomarqueurs Révision en cours au niveau Européen Publication des limites de sécurité européennes (UL : tolerable upper level) en 2006 www.efsa.eu.int Cours P2 – 1. Besoins et références

17. Comparaison des besoins et des apports alimentaires en nutriments (cas général) ANC (besoin moyen+30%) Apports inférieurs aux besoins Besoins ( inconnus au niveau individuel) Apports supérieurs aux besoins Limite de sécurité ANC Apports (connus au niveau individuel) 0,77 ANC (=BNM) : estimation la moins biaisée du risque d’insuffisance d’apport Source : Carriquiry (1998) Cours P2 – 1. Besoins et références

18. N’est valable que s’il n’y a pas de corrélation entre apports et besoins = toujours une surestimation du risque ? Cours P2 – 1. Besoins et références

19. N’est valable que si la distribution des besoins est symétrique Cours P2 – 1. Besoins et références

20. 3. Risques ? Limites de sécurité européennes : Dose ingérable pendant toute la vie sans risque identifié pour la santé  Non établies pour certains nutriments  Des marges de sécurité variables  Ne signifie pas pour autant que cela est utile ou sans risque Cours P2 – 1. Besoins et références

21. Limites de sécurité : des valeurs éminemment révisables ! Études d’intervention : Impacts inattendus de doses « toxicologiquement » sûres : Etude ATBC :  cancer du poumon chez des fumeurs recevant du b-carotène (1994) N Eng J Med, 330 : 1029-1035. Etude CARET :  cancers (supplémentation en carotène et rétinol) (1996) N Engl J Med, 334 : 1150-1155. Excès de vitamine A contrarie les effets bénéfiques de la vitamine D sur l’os (2000) Nutr Rev, 58 : 138-144. Possibles effets délétères des interventions visant à réduire l’homocystéine (mais doses non nutritionnelles) (2006) N Engl J Med, 354 :1578-1588. Métaanalyse montrant un excès de mortalité par supplémentation en antioxydants (2007) J Am Med Assoc, 297 : 842-857. ……………………………….. Cours P2 – 1. Besoins et références

22. …Mais aussi de nombreuses études montrant des bénéfices possibles quand statut non optimal • Étude du Linxian en Chine : prévention des cancers • Étude Suvimax en France • ……… • Ni des panacées universelles, ni des toxiques !!! • Utilisation thérapeutique : • Hautes doses éventuelles (temps limité, sous surveillance) pour corriger rapidement une carence documentée • Pathologie non carentielle : Analyse bénéfice / risque à conduire si besoin, au cas par cas (qualité des études ?) • Prévention nutritionnelle : doses  ANC (AJR) • Des « placebos actifs » pouvant être utiles (plus facile que de corriger l’alimentation !) Cours P2 – 1. Besoins et références

23. Interpretation and use of reference values ? The best estimate of individual requirement The single value that is the best estimate of the percentage of individuals (at risk) of inadequate intake Cours P2 – 1. Besoins et références

24. Bilan de l’usage des compléments alimentaires… NIH State of the science Conference statement on Multivitamin/mineral supplements and Chronic disease prevention (www.consensus.nih.gov, vol 23, #2, 2006) John Hopkins University Evidence based Practice Center (EPC) (Am J Clin Nutr 2007, 85:265S-268S) Peu d’études rigoureuses sur lesquelles fonder des recommandations AJCN : 11 324 références mais 849 doublons 6 863 inutiles pour ces questions centrales 3 163 critères de qualité insuffisants 63 études éligibles pour les conclusions…..! «  Finally, the present evidence is insufficient to recommend either for or against the use of MVMs to prevent chronic disease » (NIH) En outre (AJCN), les CA utilisés dans les études ne sont pas ceux présents sur le marché (très évolutif….) Cours P2 – 1. Besoins et références

25. Cours P2 – 1. Besoins et références

26. Cours P2 – 1. Besoins et références

27. Estimation du besoin énergétique • - estimation du métabolisme de base : étude de validation de la formule de Harris et Benedict et de la formule de Black (poids, taille, âge, sexe) • calcul du niveau d’activité physique (NAP), selon intensité et durée (118 activités) • estimation du besoin : E = MB x NAP • Effet thermogénique des aliments constant et incorporé dans MB (10 % alors que 3% pour lipides, 10% pour glucides, 25% pour protéines) • correction par l’IMC •  Calcul manuel (tableaux) •  Logiciel Cours P2 – 1. Besoins et références

28. Cours P2 – 1. Besoins et références

29. Tableau 7 : Exemple de calcul du niveau d’activité physique (NAP) à partir des durées (moyennes sur une semaine au moins) consacrées aux activités réparties en 6 catégories (méthode de calcul simplifiée et approchée des dépenses énergétiques journalières) Cours P2 – 1. Besoins et références

30. Cours P2 – 1. Besoins et références

31. En pratique: ~ 35 kcal/kg – tenir compte de l’IMC (diminue avec l’IMC) Cours P2 – 1. Besoins et références

32. ANC pour les protéines Fondé sur la convergence d’études à court terme (bilan azoté, études isotopiques) 0,83 g/kg.j de protéines de bonne qualité 1 g/kg.j chez le sujet âgé Soit 9 à 12 % de l’énergie Très souvent largement dépassé : conséquences ? Surtout des protéines animales (70 %) risque santé ? Mais risque écologique +++ l’inverse suffirait (70 % protéines végétales) ! Cours P2 – 1. Besoins et références

33. Contenu en protéines d’un aliment Réglementairement: N x 6,25 Mais en fait dépend de l’aliment • Lait et produits laitiers (6.38) • Autres produits animaux (6.25) • blé (5.83) ou soja (5.71) • Dérivé de la composition en acides aminés • Laits et produits laitiers (5.85) • viandes, poissons, oeufs (5.6) • blé et légumes (5.4) • facteur de conversion par défaut (5.6) • Les valeurs de référence ont été établies en utilisant le facteur de 6.25 Cours P2 – 1. Besoins et références

34. Qualité des protéines Indice chimique : rapport du contenu de chaque aa indispensable/protéine de référence, on prend la valeur la plus basse (aa limitant) Indice chimique corrigé par l’utilisation digestive (PDCAAS, protein digestion corrected aminoacid score) Références pour les aa indispensables (OMS, protéine virtuelle…) Cours P2 – 1. Besoins et références

35. Protéines animales > protéines végétales • Profil en aa indispensables + proches des besoins de l’homme • Meilleure digestibilité (PDCAAS>1) • Déséquilibre des protéines végétales • Céréales: déficit en lysine • Légumineuses : déficit en méthionine • Nécessité de complémentation (spontanée dans les plats traditionnels…) • Lysine et méthionine sont les aa limitants (moins abondants et + sensibles aux traitements technologiques) • Ajoutés en alimentation animale pour une meilleure croissance… Cours P2 – 1. Besoins et références

36. Estimated requirements L’alimentation française couvre sans problème les besoins en aa indispensables Estimated requirements Cours P2 – 1. Besoins et références

37. ANC pour les lipides • Based on : • A small number of indispensable fatty acids • A « limited » array of common metabolic pathways, with some known metabolic interactions Cours P2 – 1. Besoins et références

38. Un peu de Chimie… Acides gras saturés Acides gras = constituants principaux des lipides (matières grasses) Acides gras insaturé trans (technologique) Insaturé = déficit en hydrogène Acide gras insaturé cis (naturel) Cours P2 – 1. Besoins et références

39. Un peu de Chimie… Acides gras polyinsaturés Seuls ces deux acides gras sont indispensables (= non synthétisables par l’homme, devant être apportés par l’alimentation et ne pouvant être remplacés par un autre) 1980 w3 (oméga 3) = déficit sur le 3ème atome en partant de la fin 1952 w6 (oméga 6) = déficit sur le 6ème atome en partant de la fin Acide linolénique Acide linoléique Cours P2 – 1. Besoins et références

40. Un peu de physique… Saturés = empaquetage compact solides à T° ambiante membranes cellulaires rigides métabolisme plus difficile Insaturés = empaquetage lâche liquides à T° ambiante membranes cellulaires souples métabolisme plus facile Cours P2 – 1. Besoins et références

41. Des dérivés avec des activités biologiques opposées Un peu de biologie… Globalement, plutôt… Vasoconstricteur Procoagulant Protumoral Prodipogène …. Oméga 6 Des voies métaboliques communes Globalement, plutôt… = compétition Vasodilatateur Anticoagulant Antitumoral Antiadipogène …. Oméga 3 Cours P2 – 1. Besoins et références

42. Des évolutions quantitatives de consommations, généralisées et non sans conséquences sur la santé ! Cours P2 – 1. Besoins et références

43. Mais aussi, une évolution qualitative importante dans la consommation des acides gras, reflétée par la composition du lait maternel Mais aussi, augmentation de l’acide palmitique (généralisation de l’huile de palme….) Cours P2 – 1. Besoins et références

44. Cours P2 – 1. Besoins et références

45. Apports conseillés pour un adulte « moyen » (2000 kcal/j) Oméga 6 10 g / j Acide Linoléique (1958) Oméga 3 2 g / j Acide Linolénique (1982) Rapport Oméga 6/oméga 3 ≤ 5 C’est mieux pour prévention du cancer et des maladies cardiovasculaires 5 Cours P2 – 1. Besoins et références

46. Énergie totale à partir des lipides : n’est plus vraiment un ANC : la qualité prime • < 30 % : difficile de couvrir les besoins en acides gras indispensables • alimentation moins palatable • irréaliste dans le contexte des habitudes actuelles • 40 % risque de déséquilibre de la balance énergétique: contributeur essentiel de la densité énergétique des aliments moins d’effet sur la satiété : hyperconsommation passive difficulté de couvrir les besoins en micronutriments Cours P2 – 1. Besoins et références

47. Fourth step Place of saturated fatty acids Following international consensus on their limitation ≤ 8 % of total daily energy intake for C12-14-16, the most hypercholesterolemic (lauric, myristic, palmitic) ≤ 12 % for total saturated fatty acids (= 4 % for the other non hypercholesterolemic, including stearic acid C18:0) Thus recognizing the specific effect for individual saturated fatty acids Cours P2 – 1. Besoins et références

48. Fifth step • Place of monounsaturated fatty acids (oleic acid) • Neutral for health • For completion of energy supply from fats – but limit (20 %) Cholesterol : no specific recommendation for the general population (irrealistic and useless if previous recommendations are followed) Cours P2 – 1. Besoins et références

49. Obese Lean Cours P2 – 1. Besoins et références

50. ANC pour les glucides Aucun glucide indispensable Simple équation mathématique Eglucides = Etotale – Eprotéines – Elipides = 50-55 % AET Vérification pour la santé avec l’épidémiologie Glycémie, satiété, côlon (fibres ++), poids, fonctions mentales, sommeil, activité physique, altitude, absorption des nutriments, développement, athérosclérose et dyslipidémies, diabète, caries, cataracte Pas de valeur pour les glucides simples(mais objectif PNNS de leur réduction, surtout par les boissons) Fibres : 25 g/j – Enfants : âge + 5 g Cours P2 – 1. Besoins et références