Résumé : Il est fréquemment observé chez les enfants ruraux,
provoque une inflammation
chronique et augmente le risque de retard de croissance. Les légumineuses
peuvent être bénéfiques pour
améliorer la nutrition et réduire
le risque de développer un DIE chez les enfants sevrés.
Objectif : Les objectifs de cette
étude étaient de déterminer la valeur nutritionnelle, de vérifier la sécurité
alimentaire et d'identifier les profils métaboliques des légumineuses.
sécurité alimentaire et
d'identifier les profils métaboliques de 3 aliments complémentaires à base de
légumineuses :
, niébé (CP), et mélange
traditionnel maïs-soja (CSB).
Méthodes : Les aliments ont été
préparés à l'aide d'ingrédients locaux et leur composition nutritionnelle a été
analysée à l'aide de la méthode de l'Association of Official Analytics.
à l'aide des normes de
l'Association of Official Analytical Chemists (AOAC) (950.46, 991.43,
992.15, 996.06, et 991.36) pour
l'analyse proximale des macro- et micronutriments. L'analyse de la sécurité
alimentaire
a été réalisée conformément aux
normes de l'Agence de protection de l'environnement (7471B) et de l'AOAC
(2008.02). La composition en
métabolites des aliments a été déterminée à l'aide de la
spectrométrie de masse en tandem
LC ultra-performante non ciblée.
Résultats : Tous les aliments
fournissent une énergie similaire ; les aliments CB et CP contiennent plus de
protéines et de fibres alimentaires que les aliments CSB.
de protéines et de fibres
alimentaires que l'aliment CSB. Le fer et le zinc étaient plus élevés dans les
aliments CSB et CP,
tandis que les aliments CB et CP
contenaient des quantités plus élevées de magnésium, de phosphore et de
potassium.
Au total, 652 métabolites distincts
ont été identifiés dans les trois aliments, et 23, 14 et 36 métabolites étaient
spécifiques à l'aliment CSB.
étaient spécifiques aux aliments
CSB, CB et CP, respectivement. Parmi les potentiels
biomarqueurs alimentaires
potentiels permettant de distinguer les aliments à base de légumineuses sont
l'acide pipécolique et l'acide oléanolique pour le CB, l'arabinose et le sérum
pour le CP.
pour le CB ; l'arabinose et la
sérotonine pour le CSB ; et la quercétine et l'acide a- et g-tocophérol pour le
CP. Non
métaux lourds n'a été détecté, et
l'aflatoxine n'a été mesurée que dans le CSB (5,2 parties par milliard).
Conclusions : Les légumineuses
dans l'alimentation constituent une riche source de protéines, de fibres
alimentaires, de micronutriments essentiels et de phytochimie.
micronutriments essentiels et de
substances phytochimiques qui peuvent réduire l'EED. Ces analyses de
métabolites alimentaires
ont permis d'identifier des
biomarqueurs alimentaires potentiels de la consommation de légumineuses pour la
détection dans les selles, l'urine et le sang, qui peuvent être utilisés dans
des études futures pour évaluer la consommation de légumineuses.
sang, qui peuvent être utilisés
dans de futures études pour évaluer la relation entre les différentes
légumineuses consommées et
résultats de santé. Cet essai a
été enregistré sur clinicaltrials.gov sous les numéros NCT02472262 et
NCT02472301. Curr Dev Nutr
2017;1:e001610.
Introduction
La dysfonction entérique
environnementale (DEE) est une inflammation subclinique généralisée de la
partie supérieure de l'intestin grêle et est fréquente chez les jeunes enfants
vivant dans des milieux appauvris (1-4).
Le DIE est associé à une
perméabilité intestinale accrue, à des altérations des populations microbiennes
intestinales, à une malabsorption des nutriments, à une faible prise de poids,
à un retard de croissance, à des infections entériques fréquentes et à une
réponse réduite aux vaccins entériques (1-4).
une réponse réduite aux vaccins
entériques (1-4). L'EED prédispose les enfants à des formes de malnutrition
cliniquement manifestes, notamment l'émaciation et le retard de croissance.
au cours des 3 premières années
de vie, qui constituent une période à haut risque marquée par la
transition entre l'allaitement
maternel exclusif, l'alimentation mixte avec des aliments complémentaires et le
régime alimentaire des adultes (1, 2, 4). ,
En Afrique subsaharienne, les
aliments complémentaires les plus courants sont le maïs, le manioc et le
sorgho, qui sont tous des aliments de base d'un régime alimentaire peu varié,
riche en amidon et déficient en protéines et en protéines.
amidon et déficient en protéines
et en micronutriments (5). Des alternatives
et culturellement acceptables,
qui peuvent fournir un meilleur équilibre de
un meilleur équilibre des
nutriments et qui peuvent avoir des effets anti-inflammatoires et d'autres
effets protecteurs de la barrière intestinale.
anti-inflammatoires et d'autres
effets protecteurs de la barrière intestinale, ont le potentiel de réduire le
DEE et ses comorbidités nutritionnelles.
l'EED et ses comorbidités
nutritionnelles et pourraient également être bénéfiques à la santé et au
développement de l'enfant.
Les légumineuses sont une source
d'acides aminés essentiels, de fibres alimentaires,
Les légumineuses sont une source
d'acides aminés essentiels, de fibres alimentaires, de lipides, de
micronutriments et d'une
de multiples antioxydants (6, 7).
Les mélanges maïs-soja (MCS) sont utilisés comme aliments complémentaires
depuis des décennies dans les pays en développement.
sont utilisés comme aliments
complémentaires depuis des dizaines d'années dans le cadre de programmes d'aide
alimentaire et d'alimentation scolaire, dans le but de fournir des aliments de
qualité.
programmes d'aide alimentaire et
d'alimentation scolaire afin de fournir des protéines de meilleure qualité que
les céréales seules (8, 9). D'autres preuves
confirment que d'autres
légumineuses, comparées aux CSBs,
sont une source riche en
macronutriments, micronutriments, substances phytochimiques et prébiotiques qui
peuvent promouvoir la santé intestinale
Ces
haricots (Phaseolus vulgaris),
qui sont digestes et bien tolérés par les jeunes
digestes et bien tolérés par les
jeunes populations (14), et dont il a été démontré qu'ils réduisaient les
marqueurs d'inflammation (15).
de réduire les marqueurs
d'inflammation (15, 16). En outre, le niébé
(CPs ; Vigna unguiculata) sont
couramment cultivés en Afrique subsaharienne, où ils sont considérés comme un
aliment de base.
subsaharienne, où il est
considéré comme une culture de base riche en protéines, en vitamines et en
oligo-éléments, dont le fer et le zinc (17, 18). Les profils nutritionnels du
haricot commun (CB) et du CP, en particulier leur teneur élevée en protéines et
en fibres, montrent leur intérêt pour la santé.
en particulier leur teneur élevée
en protéines et en fibres, montrent qu'ils peuvent
la sécurité alimentaire et
nutritionnelle de cette population vulnérable
Bien que le CB et le CP soient
facilement cultivés au Malawi, ils ne sont pas couramment utilisés comme
aliments complémentaires.
ne sont pas couramment utilisés
comme aliments complémentaires. La compréhension de la composition
nutritionnelle et du profil des petites molécules des aliments est cruciale
pour les interventions basées sur la nutrition, dans lesquelles cette
information est essentielle.
des aliments est cruciale dans
les interventions basées sur la nutrition dans lesquelles cette
composition permettra
d'identifier les biomarqueurs alimentaires potentiels de l'apport et les
mécanismes de prévention des maladies et de promouvoir la sécurité alimentaire.
Cette méthodologie, connue sous
le nom de "food-omics", applique des technologies "omiques"
avancées pour identifier les petits composés présents dans les aliments qui
peuvent avoir un impact sur la santé.
avancées pour identifier les
petits composés présents dans les aliments qui peuvent contribuer au
développement de mesures préventives alimentaires contre les maladies.
l'élaboration de mesures de
prévention alimentaire contre les
humaines. L'approche food-omics
comporte de multiples facettes et représente
une source largement inexploitée
pour identifier de nouveaux biomarqueurs de l'apport alimentaire (20).
Plusieurs études ont porté sur le métabolome des légumineuses, principalement
dans le but de
l'amélioration des programmes de
sélection des légumineuses (12, 21-24). Ces études comprennent
la base de connaissances sur le
soja, une source exhaustive de génomique translationnelle
génomique translationnelle du
soja, qui intègre des données sur les gènes, la génomique, la transcriptomique,
la protéomique, la métabolomique et le phénotype (22).
sur le métabolome de la graine de
soja (23) ; et une évaluation de la diversité des haricots communs non cuits
provenant de deux pays différents.
parmi les haricots communs non
cuits provenant de deux centres de domestication (25).
(25). En outre, la métabolomique
a été réalisée sur 17 variétés de CP pour évaluer les variations phénoliques
(12).
Nous avons effectué une analyse
comparative des macro- et micronutriments alimentaires, une évaluation de la
sécurité et une évaluation de l'impact sur la santé des consommateurs.
une évaluation de la sécurité et
une analyse métabolomique de 3 aliments complémentaires à base de légumineuses
- CB, CP et CP.
aliments complémentaires à base
de légumineuses - CB, CP et CSB - collectés au Malawi.
au Malawi. Cette analyse nous
aidera à évaluer l'utilité future de
l'utilisation d'aliments à base
de légumineuses comme aliments complémentaires pour les enfants. Nous avons
émis l'hypothèse que les aliments CB et CP contiendraient des quantités plus
élevées de protéines, de fibres alimentaires et d'acides gras essentiels.
de protéines, de fibres
alimentaires, de micronutriments et d'acides gras essentiels que les
que le CSB. En outre, nous avons
utilisé notre approche de la métabolomique alimentaire pour
pour identifier les métabolites
candidats à utiliser comme futurs biomarqueurs alimentaires de l'ingestion, qui
sont spécifiques à chaque type d'aliment.
biomarqueurs alimentaires de
l'apport qui sont spécifiques à chaque type de légumineuse.
Méthodes
Identification et préparation des
aliments à base de légumineuses
Environ 10 tonnes métriques de CB
et de CP ont été achetées sur les marchés locaux du Malawi et sur les marchés
de gros.
marchés et grossistes locaux du
Malawi, généralement en sacs de 25 ou 50 kg.
sacs de 25 ou 50 kg. On estime
qu'il s'agit d'agrégats provenant de ;15
fermes. Les CB et les CP ont été
préparés en grillant à sec le lot entier de haricots triés à la main.
de haricots triés à la main entre
1208
C et 1308
C pendant 45-50 min
avec l'utilisation
d'installations locales du Malawi. Après la torréfaction à sec, les
Après la torréfaction à sec, les
haricots ont été moulus en farine, et la farine a été soigneusement mélangée.
Des échantillons d'un kilogramme
de CB et de CP ont été prélevés dans ce mélange pour être analysés.
pour analyse. Le CSB a été
préparé commercialement par cuisson-extrusion (Rice Milling). La farine de CSB
à analyser a été prélevée comme un échantillon composite de 20 sacs de CSB
préparés localement. Ces
Ces farines de légumineuses
moulues ont été conçues pour être consommées en les ajoutant en petites
quantités au maïs traditionnel.
en les ajoutant en petites
quantités aux porridges traditionnelles de maïs, qui
de maïs, qui ont été précédemment
et avec succès utilisées pour les légumineuses dans des
dans des essais d'alimentation
diététique de nourrissons et d'enfants au Malawi et ailleurs (5,
26-28).
Analyse comparative des
nutriments
La composition diététique des
aliments a été mesurée aux laboratoires Midwest. En bref, 225 g de chaque
aliment à base de légumineuses ont été utilisés pour l'analyse proximale
(humidité, protéines, matières grasses, etc.).
(humidité, protéines, matières
grasses, cendres, glucides et kilocalories),
fibres alimentaires, le profil
des acides gras et les mesures des micronutriments. Le site
méthodes étaient basées sur les
normes de l'Association of Official Analytical Chemists (AOAC) comme suit :
AOAC 950.46 (humidité), AOAC
992.15 (protéines), AOAC 996.06
(profil des acides gras), et AOAC 991.36
(matières grasses). Pour la
détermination de l'humidité, les échantillons ont été séchés dans un four à air
pendant 16 à 18 heures à une température de 100-10°C.
pendant 16-18 h à 100-1028
C. Pour les protéines, les
échantillons ont été digérés
et distillés pour déterminer
l'azote total Kjeldahl, qui a été converti en protéines totales en utilisant un
facteur Kjeldahl standardisé.
Pour la détermination de la
graisse, les échantillons ont été desséchés et homogénéisés.
et la graisse a été extraite en
utilisant une solution d'éther de pétrole, de sulfate de sodium anhydre et de
coton dégraissé. L'analyse des cendres a été
L'analyse des cendres a été
réalisée en pesant l'échantillon, en le chauffant à 5508
C, et
puis en pesant à nouveau le
résidu restant. Les glucides et les kilocalories ont été calculés sur la base
des résultats de l'analyse proximale.
Traduit avec
www.DeepL.com/Translator (version gratuite)
Les fibres alimentaires (solubles
et insolubles) ont été analysées en utilisant les méthodes suivantes
AOAC 991.43. Pour les fibres
alimentaires insolubles, les aliments de légumineuses ont été
séchés et digérés avec 3 enzymes
(protéase, amylase et amyloglycosidase) pour décomposer l'amidon et les
protéines. De l'éthanol (78% et
95 %) a été utilisé pour
précipiter les fibres solubles et les résidus insolubles ont été éliminés par
filtration.
insolubles ont été éliminés par
filtration. Les résidus ont été pesés pour déterminer les quantités de fibres
insolubles et solubles. Les fibres alimentaires totales
était la somme de ces deux
quantités.
La méthode AOAC 996.06 a été
utilisée pour analyser le profil des acides gras.
En bref, les extraits d'esters
méthyliques ont été injectés dans un appareil à gaz.
chromatographe en phase gazeuse
utilisant un détecteur à ionisation de flamme. Trente-neuf
FA ont été recherchés et
comprenaient le butyrique (4:0), le caproïque (6:0),
caproïque (6:0), caprylique
(8:0), caprique (10:0), laurique (12:0), tridécanoïque (13:0), myristique
(14:0), myristolique (14:1), myristolique (14:1n-5), pentadécanoïque (15:0),
palmiocyanique (15:0), et d'autres encore.
(15:0), palmitique (16:0),
palmitelaidique (trans 16:1n-9), palmitoléique
(cis 16:1n-9), heptadécanoïque
(17:0), 10-heptadécanoïque (17:1n-10),
stéarique (18:0), élaïdique
(trans 18:1n-9), oléique (cis 18:1n-9), linolélique
(tout-trans 18:2n-6,9),
linoléique (tout-cis 18:2n-9,12), g-linolénique (tout-cis 18:3n-6,9,12),
nonadécanoïque (19:0), a-linolénique (tout-cis
18:3n-9,12,15), arachidique
(20:0), 11-eicosénoïque (20:1n-11), 11-
14-eicosadiénoïque (20:2n-11,14),
homo-g-linolénique (tout-cis
20:3n-8,11,14),
11-14-17-eicosatriénoïque (20:3n-11,14,17), arachidonique (20:4n-5,8,11,14),
eicosapentaénoïque (20:5n-5,8,11,14,17),
hénéicosanoïque (21:0), béhénique
(21:0), érucique (cis 21:1n-9), docosadiénoïque (22:2n-13,16),
docosapentaénoïque (22:5n-4,7,10,13,16),
docosahexaénoïque
(22:6n-4,7,10,13,16,19), tricosanoïque (23:0),
lignocérique (24:0), et
nervonique (24:1n-9). La graisse dans les
aliments à base de légumineuses a
été extraite et saponifiée, et les AG ont été dérivés en esters méthyliques
d'AG.
dérivés en esters méthyliques
d'acides gras. Pour quantifier les quantités d
d'acides gras identifiés, les
abondances chromatographiques brutes de chaque acide gras dans chaque
échantillon alimentaire ont été comparées à celles de l'ester méthylique
d'acide gras.
dans chaque échantillon
alimentaire ont été comparées à celles d'étalons connus.
Les graisses saturées, les
graisses polyinsaturées et les graisses monoinsaturées ont été
totalisées et leurs pourcentages
relatifs ont été calculés sur la base de la quantité d'AG
mesurée.
La spectrométrie de masse à
couplage inductif a été réalisée pour les micronutriments suivants : calcium,
fer, magnésium, manganèse, phosphore, potassium, sodium et zinc. En bref, des
extraits préparés
de chacun des aliments à base de
légumineuses ont été injectés dans un plasma à haute énergie qui a forcé les
éléments présents dans le plasma à être injectés.
qui a forcé les éléments de
l'échantillon injecté à émettre des longueurs d'onde lumineuses spécifiques à
chaque micronutriment présent. L'intensité de la lumière
a été détectée et mise en
corrélation avec les quantités de micronutriments dans l'échantillon original
de légumineuses.
Calcul des nutriments quotidiens
apportés par 3 légumineuses
aliments complémentaires aux
légumineuses
Les apports quotidiens en
nutriments pour chaque aliment ont été calculés sur la base
des tailles de portions à
consommer par les enfants en sevrage à différents âges.
Les recommandations pour les CSB
étaient les suivantes : 20 g/j (6-
8 mo), 30 g/d (9-11 mo), 40 g/d
(12-23 mo) et 50 g/d (24-35 mo).
Les recommandations pour les
aliments CB ou CP étaient de 21 g/j (6-8 mo),
31,5 g/j (9-11 mois), 42 g/j
(12-23 mois) et 52,5 g/j (24-35 mois). Le site
Les numéros de registre des
essais cliniques associés à cette recherche sont les suivants
sont NCT02472262 et NCT02472301.