Référentiel du besoin nutritionnel

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1 Du besoin aux recommandations nutritionnelles JF Huneau UFR Biologie et Nutrition Humaines Référentiel du besoin nutritionnel Porc charcutier 100 jours 100 kg 52% de viande maigre Vache laitière L de lait en 3 lactations 320 kg de carcasse 100 kg de méthane/an Besoins nutritionnels 16 % de protéines Besoins nutritionnels 15 % de protéines JFH

2 Référentiel du besoin nutritionnel Homo sapiens Croissance (nourisson, enfant) Développement cognitif Fonctions (de reproduction, autres ) Prévention des pathologies de carences Prévention des maladies chroniques Activités physiques et sociales, productives ou non Vieillissement illi (en bonne santé) Référentiel du besoin nutritionnel Ensemble des critères réunis dans le concept de santé tel que défini par loms l OMS (1946) Santé : état decomplet bien être physique, mental et social, et neconsiste pas seulement en une absence de maladie ou d infirmité Somme de critères qui implique que l ensemble des besoins fondamentaux des individus (sanitaires, nutritionnels, sociaux, culturels) soient satisfaits Introduit une notion de durée (de l embryon à la personne âgée) : aspect «cumulatif» de la santé.

3 Référentiel du besoin nutritionnel Définition du besoin nutritionnel (FAO 1986) Un besoin nutritionnel est la quantité minimale d énergie ou de nutriment qui doit être régulièrement ingérée pour assurer une nutrition adéquate d un individu bien portant dont la santé se maintient (1) Quantité minimale : suppose dose réponse et seuil que l on peut déterminer (2) Régulièrement ingérée : se réfère à la voie orale et prend en compte la biodisponibilité du nutriment (digestion et absorption) (3) Nutrition adéquate : se réfère à l apport/utilisation de substrats pour assurer l entretien, le fonctionnement et/ou la croissance métabolisme et/ou réponse fonctionnelle (4) Individu : défini au niveau individuel, susceptible de varier dans une population (5) Santé se maintient : Au delà du métabolisme, évaluation au travers de la santé = état de complet bien être physique, mental et social, sur le long terme (absence de risque) Référentiel du besoin nutritionnel Un besoin nutritionnel fait référence aux nutriments Nutriment : constituant alimentaire (présent dans un aliment), directement assimilable et utilisé dans lorganisme l organisme pour sa construction et/ou la production d énergie Acide oléique Fer Lycopène Alcool Caféine Fibres Glucose Polyphénols Vitamine D Cholestérol Leucine Zinc

4 Référentiel du besoin nutritionnel Un besoin nutritionnel implique le caractère indispensable du(es) nutriment(s) () Nutriments Apports d énergie et/ou construction de l organisme Nutriments banals : Absence de lien positif avec la santé. Peuventêtre remplacés par un autre nutriment non précurseur. Nutriments essentiels Remplissent une fonction obligatoire dans l organisme Nutriments essentiels non Nutriments indispensables indispensables : Lien positif avec Synthèse endogène de novo insuffisante la santé. Peuventêtre remplacés pour assurer cette fonction Lien positif avec la santé. Doivent par des obligatoirement être apportés par nutriments l alimentation Besoin nutritionnel précurseurs. Référentiel du besoin nutritionnel Les besoins sont définis pour : L énergie (Σ (glucides, lipides, protéines)) L azote protéique Les 9 acides aminés indispensables Les acides gras poly insaturés n 6 et n 3 Trois vitamines liposolubles (A, E, D) Neufs vitamines hydrosolubles (groupe B, vitamine C) Les 21 minéraux indispensables

5 Comment définir les besoins? Bonne santé? Sa anté Lien faible ou nul Déficience Apport adéquat Excès Apports Approche 1 : Prévention des carences alimentaires Santé Symptômes cliniques et marqueurs biologiques gq de carence Bonne santé Carence : maladie (symptômes cliniques) résultant de la consommation insuffisante d un nutriment et guérie par la réintroduction de ce nutriment Mort Besoin? Apports

6 Approche 1 : Prévention des carences alimentaires Exemple du fer : Apports très insuffisants anémie ferriprive Baisse de la concentration d hémoglobine (< 11 g/dl chez la femme, < 13 g/dl chez l Homme) Paleur (œil, ongles ) Fatigue, baisse de la VO2 max et des capacités de travail Diminution des capacités d apprentissage chez l enfant Risque de prématurité Risque de mortalité maternelle et néo natale Approche 1 : Prévention des carences alimentaires Exemple de la vitamine A : Apports très insuffisants atteintes oculaires spécifiques Baisse du rétinol circulant (< 70 µmol.l 1 ) Sécheresse de la conjonctive/trouble de la vision nocturne Taches de Bitot Ulcération lé cornéenne et cécité é Sensibilité accrue aux infections virales

7 Approche 1 : Prévention des carences alimentaires Exemple du zinc : Absence de symptomatologie spécifique Peu de variation du zinc circulant (Zinc sérique 10 µmole.l 1 ) Perte de poids, retard de croissance : Dermatite Diarrhée Infections récurrentes Approche 1 : Prévention des carences alimentaires L absence de maladie n est pas la santé (OMS) l absence de carence ne suffit pas à établir le besoin Permet de définir un minimum au delà duquel le lien entre apport et santé n est plus simple, direct et objectivable cliniquement. Scorbut (œdème des membres, saignement des muqueuses, épuisement, mort) : disparaît au delà dlàde 10 mg/j de vitamine i C chez l adulte l Maladie des pieds brulants (paresthésie, démarche chancelante, crampe, hypoglycémie, nausée, vomissement ) : disparaît avec 1 mg d acide pantothénique chez l adulte

8 Approche 2 : bilan nutritionnel Réserves Quantité ingérée Pool métabolique «fonctionnel» Pertes La carence ce sg signe eun pool fonctionnel o insuffisant sa Le besoin correspond au maintien d un pool fonctionnel et de réserves compatibles avec un état de santé. Estimé sur des bases métaboliques. Approche 2 : bilan nutritionnel Stocks corporels de quelques nutriments (homme adulte en bonne santé) Macroconstituants (g/kg) Microconstituants (mg/kg) Eau 720 Vitamine B1 450 Lipidesid 160 Vitamine i C 9 Protéines 170 Vitamine A 0.5 Na Vitamine B K 2.1 Fe 60 Ca 17.6 Zn 21 Se 0.3

9 Approche 2 : bilan nutritionnel Mesure des pertes totales (urinaires, fécales, cutanées) et des apports recherche du point d équilibre (intersection de la bissectrice) Pertes totales 400 mg/j 0 Besoin moyen 400 mg/j Apports Approche 2 : bilan nutritionnel Ensemble de15étudesdebilan sur adultes de 18 à +65 ans, avec apports de 100 à 600 mg/j Bilan magnésique besoin moyen = 165 mg/j et 95 ème percentile = 237 mg/j en retenant la totalité des études D après Hunt et Johnson., Am J Clin Nutr 2006

10 Approche 2 : bilan nutritionnel Exigences et limites dela méthodes dubilan (1) Sujets à l équilibre Pas utilisable chez l enfant (augmentation des pools fonctionnels et non fonctionnels) Complexité itédes régulation homéostasiques délai important tpour atteindre un nouvel équilibre après modification du niveau d apport ( 3 mois pour Ca) (2) Difficulté destimation d estimation des pertes Pas se contenter des pertes accessibles (urinaires) mesure des pertes fécales et insensibles (desquamation, sueur, air expiré) Un bilan nul ne représente pas obligatoirement un optimum. Il peut être obtenu par une réorientation des voies métaboliques (des voies minoritaires vers les voies majoritaires) qui pourrait avoir un impact sur la santé sur le long terme. Approche 3 : Méthode factorielle Le besoin = Σ (utilisations dans l organisme) = (renouvellement + autres utilisations) = (pertes + croissance + lactation + ) Réserves, croissance, exportations Renouvellement = Pertes irréductibles Quantité devant être à disposition dans l organisme Digestion et absorption biodisponibilité Quantité devant être ingérée = besoin nutritionnel titi

11 Approche 3 : Méthode factorielle Exemple du fer Mesure des pertes en fer (pertes non régulées) : mesure de l élimination du 55 Fe sur 1 à 3 ans, après marquage homogène de l organisme (1 an) R 2 =0.98, Turnover =12%.an 1 T 1/2 (ans) = ln(2)/pente Turnover (% an) = ln(2) x 100/T 1/2 R 2 =0.97, Turnover =35 %.an 1 Pertes (mg/j) = fer corporel(mg) x turnover (%an)/(365 x 100) D après Hunt et al., Am J Clin Nutr 2009 Approche 3 : Méthode factorielle Exemple du fer Homme : besoin distribué normalement. Moyenne = 1.07 ± 0.41 ( ) mg/j Femme en âge de procréer : distribution du besoin biaisée vers la droite en raison de la variabilité des pertes menstruelles. Moyenne géométrique : 1.69* ( ) mg/j D après Hunt et al., Am J Clin Nutr 2009

12 Approche 3 : Méthode factorielle Exemple du fer Pertes : valeurs de l adulte, ajustée pour la surface corporelle pertes de 0.19 mg/j à 1 an et 062mg/j 0.62 à 10 ans Estimation des besoins complémentaires : Besoin de croissance tient compte de l augmentation du nombre de globule rouge et de la masse musculaire. Besoin supplémentaire de 0.27 mg/j pour 1 3 ans (doublement du stock de fer/naissance) et 0.62 mg/j à ans) Besoins de grossesse : Augmentation de la masse érythrocytaire de la mère (+ 500 mg de fer sur 9 mois), constitution des tissus fœtaux (+ 290 mg de fer sur 9 mois ) et du placenta (+ 25 mg de fer sur 9 mois) = +3 mg/j (mais pertes ramenées à 1.05 mg/j) Approche 3 : Méthode factorielle Exemple du fer Biodisponibilité d un nutriment en % = rendement des étapes de digestion et absorption = rapport en % de la quantité disponible/quantité ingérée Fer héminique (myoglobine, hémoglobine) : biodisponibilité de 20 25%. Présent uniquement dans viandes, charcuteries et poissons Fer métallique : biodisponibilité de 1 10% 10%, suivant la présence de constituants favorisant (vitamine C) ou inhibant (polyphénols, phytates) son absorption. Présent dans tous les aliments. Biodisponibilité du fer : comprise entre 5% (régime végétarien) à 15 % (régime riche en produits carnés)

13 Approche 3 : Méthode factorielle Exemple du fer Besoin nutritionnel = besoin net 1 / biodisponibilité 2 1 : varie suivant le stade physiologique 2 : varie suivant l alimentation (et le stade physiologique) Pays Biodisponibilité Besoin nutritionnel Homme adulte Besoin net 1 mg/jour France 15 % 6.6 mg/j Inde 5 % 20 mg/j Approche 4 : Evaluation de fonction Essentialité = implication obligatoire d un nutriment dans un fonction. Au delà de la zone de carence, le lien entre apport et fonction persiste et sert de base à l évaluation du besoin. Fonction optimale carence Suppose une spécificité du lien entre fonction et apport dans la zone considérée Santé Marqueurs de fonction altérée Suppose l existence d un optimum validé Mort Besoin? Apports

14 Approche 4 : Evaluation de fonction Minéraux et vitamines : implication dans des voies métaboliques (catalyseurs) dont on estime le fonctionnement par la mesure d activités enzymatiques ou de métabolites issuesdecesactivités Nutriment vitamine B9 Vitamine B1 Vitamine B6 Sélénium Marqueur Homocystéine plasmatiques (métabolisme des acides aminés soufrés) Transcétolase des globules rouges Acide anthranillique (métabolisme du tryptophane) Glutathion peroxydase des globules rouges Limites les plus fréquentes : problème de spécificité, sensibilité uniquement pour des apports très faibles. Approche 5 : apport adéquat Apport constaté dans une population de référence dont l état de santé est jugé optimal. Utilisé lorsqu aucune des méthodes précédentes ne permet une estimation du besoin. N est pas une détermination ti du besoin au sens strict titcar donne une valeur unique d apport satisfaisant l ensemble des sujets = statut de recommandation Utili é ti li l i L l ti d éfé t ll Utilisé en particulier pour les nourrissons : La population de référence est celle des nourrissons allaités (alimentation optimale)

15 Vers la recommandation Du besoin à la recommandation : origines de la variabilité Le besoin nutritionnel varie en fonction de l âge, le sexe, l état physiologique Intensité métabolique (nourrisson > enfant > adulte) Poids et taille (adulte > enfant > nourrisson, homme > femme) Croissance (nourrisson et enfant > adulte femme enceinte) Les besoins sont définis parsexe sexe, classe d âgeet et état physiologique Variabilité résiduelle de 10 à +25% après prise en compte des facteurs précédents Vers la recommandation Du besoin à la recommandation : origines de la variabilité Variabilité de la taille, poids, composition corporelle : Métabolisme énergétique et protéique et les besoins en nutriments associés (direct et indirect) Pertes cutanées (f(surface)) Polymorphisme génétique : Efficacité des voies métaboliques Environnement dont l alimentation : Interactions entre nutriments sur les voies d utilisation et d élimination Interactions entre médicaments/toxiques et nutriments

16 Vers la recommandation Du besoin à la recommandation Distribution du besoin Distribution approximativement gaussienne Moyenne = BNM SD CV(%) = SD/BNM CV varie d un nutriment à un autre. 15% en général, 20% pour les folates, 25% pour le fer chez les femmes % sujets