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résumé

• Les légumes crucifères sont uniques en ce sens qu’ils sont riches en composés contenant du soufre appelés glucosinolates. (Plus d’information)
• couper ou mâcher des légumes crucifères crus entraîne la formation de produits d’hydrolyse bioactifs de glucosinolate, tels que les isothiocyanates et l’indole-3-carbinol. Ces métabolites sont également générés par des bactéries du côlon, suite à l’ingestion de légumes crucifères cuits., (Plus d’information)
• Les activités biologiques des isothiocyanates dérivés du glucosinolate et de l’indole-3-carbinol contribuent probablement aux effets bénéfiques potentiels des légumes crucifères sur la santé. (Plus d’information)
• Les Variations dans la séquence des gènes codant pour les enzymes de détoxification de Phase II, les glutathion s-transférases (Sgts), peuvent influencer les avantages potentiels pour la santé de la consommation de légumes crucifères., (Plus d’information)
• quelques études observationnelles ont examiné le lien entre la consommation de légumes crucifères et la santé cardiovasculaire, mais les résultats ont été largement incohérents. (Plus d’information)
• des apports élevés de légumes crucifères ont été associés à un risque plus faible de cancer de la vessie, du sein, colorectal, de l’endomètre, gastrique, pulmonaire, ovarien, pancréatique, prostatique et rénal. Cependant, les preuves d’associations restent largement limitées aux études cas-témoins., (Plus d’informations)
• Les directives diététiques 2015-2020 pour les Américains recommandent aux adultes de consommer 1½-2½ équivalent-tasse de légumes vert foncé par semaine, y compris les légumes crucifères, dans le cadre de repas sains. (Plus d’informations)

Introduction

Les légumes crucifères ou Brassica sont ainsi nommés parce qu’ils proviennent de plantes de la famille connue des botanistes et des biologistes sous le nom de crucifères ou alternativement Brassicacées. La famille des Brassicacées, qui comprend la plante modèle Arabidopsis thaliana, comprend environ 375 genres et plus de 3 000 espèces (1)., Beaucoup, mais pas tous, les légumes crucifères couramment consommés proviennent du genre Brassica; par exemple, le brocoli, les choux de Bruxelles, le chou, le chou-fleur, les feuilles de chou, le chou frisé, le chou-rave, la moutarde, le rutabaga, les navets, le bok choy et le chou chinois (2). Parmi les autres crucifères comestibles, citons le radis (Raphanus sativus), le raifort (Armoracia rusticana), le cresson (Capucine officinale), le wasabi (Wasabia japonica) et la bette à carde (Beta vulgaris flavescens) (2).,

Les légumes crucifères sont uniques en ce qu’ils sont une riche source de composés contenant du soufre appelés glucosinolates (β-thioglucoside N-hydroxysulfates) qui confèrent un arôme piquant et un goût épicé (certains disent amer) (Figure 1). Les Glucosinolates peuvent être classés en trois catégories en fonction de la structure chimique de leurs précurseurs d’acides aminés: les glucosinolates aliphatiques (par exemple, la glucoraphanine), les glucosinolates indoles (par exemple, la glucobrassicine) et les glucosinolates aromatiques (par exemple, la gluconasturtiine) (Figure 1) (1)., Environ 130 structures de glucosinolates ont été décrites à ce jour (3), mais seul un sous-ensemble peut être trouvé dans l’alimentation humaine. Dans une cohorte de 2 121 participants allemands à L’étude européenne Prospective sur le Cancer et la Nutrition (étude EPIC), la glucobrassicine, la sinigrine, la glucoraphasatine (déhydroérucine), la glucoraphanine et la glucoibérine ont été trouvées pour contribuer le plus à l’apport total en glucosinolate (4).,

les Glucosinolates et leurs dérivés de dégradation (métabolites), en particulier les isothiocyanates et l’indole-3-carbinol, exercent une variété d’activités biologiques qui peuvent être pertinentes pour la promotion de la santé et la prévention des maladies chez l’homme (voir les articles de la CMI sur L’Indole-3-Carbinol et les Isothiocyanates).,

métabolisme et biodisponibilité des Glucosinolates

métabolisme

l’hydrolyse des glucosinolates, qui est catalysée par une classe d’enzymes appelées myrosinases (β-thioglucosidases), conduit à la formation de composés de dégradation, tels que les thiocyanates, les isothiocyanates, les indoles, oxazolidine-2-thiones (par exemple, goitrine), epithionitrile et nitrile (figure 2). Dans les cellules végétales intactes, la myrosinase est physiquement séparée des glucosinolates., Pourtant, lorsque les cellules végétales sont endommagées, la myrosinase est libérée et entre en contact avec les glucosinolates, catalysant leur conversion en métabolites hautement réactifs. Chez les plantes, les thiocyanates, les isothiocyanates, l’épithionitrile et le nitrile sont des composés défensifs contre les agents pathogènes, les insectes et les herbivores (1). Lorsque les légumes crucifères crus sont hachés pendant le processus de cuisson, les glucosinolates sont rapidement hydrolysés par la myrosinase, générant des métabolites qui sont ensuite absorbés dans l’intestin proximal., En revanche, l’ébullition des légumes crucifères avant consommation inactive la myrosinase, empêchant ainsi la dégradation des glucosinolates. Une petite fraction de glucosinolates intacts peut être absorbée dans l’intestin grêle, mais une grande proportion atteint le côlon (5). Il est à noter que l’ébullition de légumes crucifères réduit également leur teneur en glucosinolates dans une bien plus grande mesure que la cuisson à la vapeur, la cuisson au micro-ondes et la friture (5)., Néanmoins, lorsque les légumes crucifères sont cuits, l’activité bactérienne de type myrosinase dans le côlon est principalement responsable de la dégradation des glucosinolates, générant une large gamme de métabolites (5, 6).

un pH neutre peut favoriser la formation d’isothiocyanates à partir de glucosinolates (Figure 2). Une fois absorbés, les isothiocyanates, tels que le sulforaphane dérivé de la glucoraphanine, sont conjugués au glutathion dans le foie, puis métabolisés séquentiellement dans la voie de l’acide mercapturique (Figure 3)., Les métabolites du Sulforaphane-sulforaphane-glutathion, sulforaphane-cystéine-glycine, sulforaphane-cystéine et sulforaphane-N — acétylcystéine (Figure 3) – collectivement appelés dithiocarbamates, sont finalement excrétés dans les urines (5).

biodisponibilité

la composition et la teneur en glucosinolates des légumes crucifères sont relativement stables, mais dépendent du genre et de l’espèce et peuvent varier en fonction de la croissance des plantes, des conditions de stockage après récolte et du traitement culinaire (7, 8)., Étant donné que la plupart des légumes crucifères sont cuits avant d’être consommés, l’activité de type myrosinase bactérienne dans l’intestin plutôt que la myrosinase végétale est responsable de l’étape initiale de la dégradation des glucosinolates (Figure 2). Dans une étude portant sur l’alimentation de 45 sujets sains, le taux moyen de conversion des glucosinolates (dont 85% étaient de la glucoraphanine) en dithiocarbamates sur une période de 24 heures a été estimé à environ 12% avec de grandes variations entre les participants (intervalle, 1,1 à 40,7%) (7). En revanche, 70% à 75% des isothiocyanates ingérés ont été métabolisés en dithiocarbamates., Par conséquent, après l’ingestion de légumes crucifères cuits, la conversion des glucosinolates en isothiocyanates par les bactéries intestinales semble être une étape limite dans la génération de dithiocarbamates (7). Cependant, les différences dans la capacité des individus à métaboliser les glucosinolates n’ont pas été liées aux différences dans la composition du microbiote intestinal (9).,

prévention des maladies

comme la plupart des autres légumes, les légumes crucifères sont de bonnes sources de divers nutriments et composés phytochimiques qui contribuent en synergie à la promotion de la santé (Voir composés bioactifs dans les légumes crucifères) (10). L’un des défis de l’étude des relations entre la consommation de légumes crucifères et le risque de maladie chez les humains consiste à dissocier les avantages des régimes entiers généralement riches en légumes de ceux qui sont spécifiquement riches en légumes crucifères (11)., Une caractéristique qui distingue les légumes crucifères des autres légumes est leur teneur élevée en glucosinolates (voir Introduction). Les produits d’hydrolyse du Glucosinolate peuvent jouer un rôle important dans la prévention des maladies en déclenchant une réponse antioxydante et anti-inflammatoire et en contribuant au maintien de l’homéostasie cellulaire (voir les articles de la CMI sur les Isothiocyanates et L’Indole-3-Carbinol).,

influences génétiques

Une fois absorbés, les isothiocyanates dérivés du glucosinolate (comme le sulforaphane) sont rapidement conjugués au glutathion par une classe d’enzymes de détoxification de phase II appelées glutathion s-transférases (GSTs) (Figure 3). Ce mécanisme est destiné à augmenter la solubilité des isothiocyanates, favorisant ainsi une excrétion rapide dans l’urine. On pense que les Isothiocyanates jouent un rôle important dans les avantages anticancéreux et cardiovasculaires potentiels associés à la consommation de légumes crucifères (12, 13)., Les variations génétiques dans la séquence des gènes codant pour GSTs peuvent affecter l’activité de ces enzymes. De telles variations ont été identifiées chez l’homme. Plus précisément, les variantes nulles des allèles GSTM1 et GSTT1 contiennent de grandes suppressions, et les personnes qui héritent de deux copies des allèles GSTM1-null ou GSTT1-null ne peuvent pas produire les enzymes GST correspondantes (14). Il a été proposé qu’une réduction de L’activité de GST chez ces personnes ralentirait le taux d’excrétion des isothiocyanates, augmentant ainsi l’exposition des tissus aux isothiocyanates après la consommation de légumes crucifères (15)., Cependant, les études interventionnelles chez l’homme avec le cresson ne révèlent aucune différence dans le taux d’excrétion d’isothiocyanate entre les génotypes positifs (+/+) et nuls ( – / – ) (16). Des études similaires avec le brocoli ont montré que les individus GSTM1-/- excrétaient une plus grande proportion de sulforaphane ingéré par métabolisme de l’acide mercapturique que les individus GSTM1+/+ (17, 18). En outre, les GST sont impliqués dans la » détoxification  » de substances potentiellement nocives comme les cancérogènes, ce qui suggère que les personnes ayant une activité réduite de GST pourraient également être plus sensibles au cancer (19-21)., Enfin, l’induction de l’expression et de l’activité des GSTs et d’autres enzymes de détoxification/antioxydantes de phase II par les isothiocyanates est un mécanisme de défense important contre le stress oxydatif et les dommages associés au développement de maladies telles que le cancer et les maladies cardiovasculaires (22). La capacité du sulforaphane (isothiocyanate dérivé de la glucoraphanine) à réduire le stress oxydatif dans différents contextes est liée à l’activation de la voie dépendante du facteur nucléaire E2, facteur 2 (Nrf2)., Cependant, on ignore actuellement si la protection potentielle conférée par les isothiocyanates via la voie Nrf2 dépendante est diminuée chez les individus porteurs de variants GST -/ -.

certaines études observationnelles, mais pas toutes, ont révélé que les génotypes de GST pourraient influencer les associations entre la consommation d’isothiocyanate provenant des légumes crucifères et le risque de maladie (23).

maladies cardiovasculaires

des apports élevés en fruits et légumes ont toujours été associés à un risque réduit de maladie cardiovasculaire (MCV) (24, 25)., Pourtant, peu d’études d’observation ont spécifiquement examiné les avantages potentiels de la consommation de légumes crucifères. Dans L’étude de Shanghai sur la santé des femmes (suivi moyen, 10,2 ans) et L’étude de Shanghai sur la santé des hommes (suivi moyen, 4,6 ans), qui comprenaient un total de 134 796 adultes Chinois, les participants du quintile le plus élevé par rapport au quintile le plus faible des apports de légumes crucifères présentaient un risque réduit de 22% de mortalité toutes causes confondues et un risque réduit de 31% de mortalité liée aux MCV (26)., En revanche, une analyse groupée de deux grandes études de cohortes prospectives américaines, L’Nurses ‘ Health Study (70 870 femmes) et L’Health Professionals’ Follow-Up Study (38 918 hommes), n’a trouvé aucune association significative entre la consommation de légumes crucifères et le risque combiné d’infarctus du myocarde (IM) et d’AVC ischémique (27)., Une étude cas-témoins menée chez 2 042 sujets (âgés de <75 ans) qui ont survécu à un premier infarctus aigu du myocarde (IM) et qui ont apparié des témoins sains sans antécédents de MCV a révélé que les personnes ayant le tertile le plus élevé par rapport au tertile le plus faible des apports., Cependant, d’autres analyses ont montré que l’association entre la consommation de légumes crucifères et les événements D’im était significative chez les individus avec deux allèles gstt1 fonctionnels, mais pas chez les porteurs de deux allèles de la variante gstt1 nulle (-/-) (28).,

L’analyse des données de deux essais contrôlés randomisés de 12 semaines chez 130 participants présentant un risque de MCV léger ou modéré a révélé que la consommation de 400 g / semaine de brocoli à haute teneur en glucosinolate (contenant 3 à 6 fois plus de glucoraphanine et de glucoibérine que le brocoli standard) entraînait une réduction significative de la concentration plasmatique de lipoprotéines de basse densité (LDL)-cholestérol par rapport au brocoli standard (29). La question de savoir si l’effet des glucosinolates sur le métabolisme du cholestérol pourrait être bénéfique dans la prévention des MCV nécessite une enquête plus approfondie.,

Cancer

Une étude d’intervention récente a démontré que les légumes crucifères pourraient augmenter la détoxification des carcinogènes et autres xénobiotiques chez l’homme. Dans cet essai contrôlé randomisé de 12 semaines chez 391 adultes Chinois en bonne santé exposés à des niveaux élevés de pollution atmosphérique, la consommation quotidienne d’une boisson riche en germes de brocoli (fournissant 600 µmol/jour de glucoraphanine et 40 µmol/jour de sulforaphane) a significativement augmenté l’excrétion urinaire d’un cancérogène connu, le benzène, et d’un toxique, l’acroléine, par rapport au placebo (20)., Les activités biologiques des dérivés du glucosinolate, des isothiocyanates et de l’indole-3-carbinol, qui comprennent la modulation du métabolisme xénobiotique, mais aussi des propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires, l’induction de l’arrêt du cycle cellulaire et de l’apoptose, et l’inhibition de l’angiogenèse, contribuent probablement aux avantages potentiels des légumes crucifères dans la prévention du cancer (voir les articles de la CMI sur les Isothiocyanates et L’Indole-3-Carbinol) (23).,

données issues d’études observationnelles

de nombreuses études observationnelles ont examiné la relation entre la consommation de légumes crucifères et le risque de cancer. Les résultats des méta-analyses récentes d’études observationnelles sont présentés dans le tableau 1 (Adapté de 23).

la plupart des méta-analyses ont trouvé des associations inverses entre la consommation de légumes crucifères et le risque de cancer de la vessie, du sein, du colorectal, de l’endomètre, de l’estomac, du poumon, de l’ovaire, du pancréas, de la prostate et du rein., Les analyses de sous-groupes ont montré que les associations inverses demeuraient importantes dans les analyses groupées d’études cas-témoins, mais pas dans les analyses groupées d’études prospectives de cohortes (voir le tableau 1). Les études cas-témoins rétrospectives sont sujettes à un biais dans la sélection des participants (cas et témoins) et sujettes à un biais de rappel alimentaire par rapport aux études de cohorte prospectives, qui recueillent des informations sur l’alimentation des participants avant qu’ils ne reçoivent un diagnostic de cancer (47)., La méthode de cuisson des légumes crucifères, qui affecte fortement la biodisponibilité et les avantages anticancéreux potentiels des isothiocyanates (voir métabolisme et biodisponibilité des Glucosinolates) peut être une source de biais et expliquer la variation des résultats des études (hétérogénéité entre les études). Le manque d’information sur les méthodes de cuisson a empêché l’ajustement des données pour réduire les biais.,

au cours des dernières décennies, certaines études observationnelles ont examiné l’effet des variations génétiques des individus sur la relation entre la consommation de légumes crucifères et le risque de différents types de cancer. Par exemple, une analyse groupée de deux études de cohortes prospectives et de six études cas-témoins a révélé une association inverse entre la consommation de légumes crucifères et le risque de néoplasme colorectal chez les porteurs de la variante GSTT1 null, mais pas chez les individus avec la variante gstm1 null ou ceux avec les variantes gstt1 et GSTM1 null (-/-) (36)., Les résultats d’une analyse groupée de cinq études cas-témoins ont également suggéré une association plus forte entre la consommation de légumes crucifères et le cancer du poumon chez les porteurs des variants GSTT1-/- et GSTM1-/- par rapport aux porteurs d’allèles de type sauvage (+/+); cependant, on n’a pas indiqué si les résultats de ces deux groupes d’individus étaient significativement différents (39). Il existe également un ensemble important de preuves suggérant que les individus GSTM1+/+ bénéficient d’une plus grande protection contre le cancer contre la consommation totale de légumes crucifères ou de brocolis par rapport aux porteurs de variantes GSTM1 -/ – (25, 48, 49)., Les données probantes actuelles sont rares et des études bien conçues sont nécessaires pour évaluer et expliquer les interactions potentielles entre la consommation de légumes crucifères et les génotypes GST.

quelques études observationnelles ont examiné si la consommation de légumes crucifères pouvait être associée à une réduction des risques de progression de la maladie et de mortalité. La consommation la plus élevée par rapport à la plus faible de légumes crucifères (évaluée avant le diagnostic) a été associée à un meilleur taux de survie au cours des 72 mois suivant le diagnostic chez 547 femmes atteintes d’un cancer du poumon (50)., Une étude prospective menée chez 29 361 hommes ayant subi un test d’antigène spécifique de la prostate (PSA) a révélé que la consommation de légumes crucifères était inversement associée au risque de cancer de la prostate métastatique-cancer qui s’est propagé au — delà de la prostate (c.-à — d., cancer de la prostate à un stade avancé)-au cours d’un suivi, Une autre étude prospective menée auprès de 1 560 hommes ayant reçu un diagnostic de cancer de la prostate non métastatique a révélé qu’une consommation plus élevée de légumes crucifères après le diagnostic était associée à un risque 59% plus faible de progression du cancer de la prostate au cours d’une période de deux ans après la fin de l’évaluation alimentaire (52). En revanche, la consommation de légumes crucifères dans une cohorte de 11 390 femmes atteintes d’un cancer du sein invasif de Stade I à III (provenant de quatre études prospectives américaines et chinoises), évaluée environ deux ans après le diagnostic, n’a pas été associée au risque de récidive du cancer ou à la mortalité totale (53).,

Interactions nutritives

iode et fonction thyroïdienne

on a constaté que des apports très élevés de légumes crucifères, tels que le chou et le navet, causaient une hypothyroïdie (production insuffisante d’hormones thyroïdiennes) chez les animaux (54). Deux mécanismes peuvent potentiellement expliquer cet effet. L’hydrolyse de la progoitrine, présente dans les légumes crucifères (voir Figure 1), peut donner un composé appelé goitrine, qui peut interférer avec la synthèse des hormones thyroïdiennes., L’hydrolyse d’une autre classe de glucosinolates, appelés glucosinolates indoles, entraîne la libération d’ions thiocyanate (voir Figure 2) qui peuvent rivaliser avec l’iode pour l’absorption par la glande thyroïde (55). Cependant, une exposition accrue aux ions thiocyanate provenant de la consommation de légumes crucifères ou, plus généralement, du tabagisme, ne semble pas augmenter le risque d’hypothyroïdie à moins d’être accompagnée d’une carence en iode. Une étude chez l’homme a révélé que la consommation de 150 g/jour (5 oz/jour) de choux de Bruxelles cuits pendant quatre semaines n’avait aucun effet néfaste sur la fonction thyroïdienne (56)., De même, la consommation de grandes quantités de légumes crucifères n’a été associée à un risque accru de cancer de la thyroïde que dans les zones déficientes en iode (57).

recommandations D’apport

les directives diététiques 2015-2020 pour les Américains recommandent de manger une variété de légumes par jour (2½ équivalents de tasse / jour pour un régime de 2 000 calories) parmi les cinq sous-groupes de légumes (vert foncé, rouge et orange, légumineuses, féculents et autres; voir 58)., Aucune recommandation distincte n’a été établie pour les légumes crucifères, mais les directives diététiques 2015-2020 pour les Américains recommandent que les adultes consomment 1½-2½ équivalent tasse de légumes vert foncé (qui comprennent les légumes crucifères) par semaine (58).

composés bioactifs dans les légumes crucifères

Les légumes crucifères sont d’importantes sources de vitamines et de minéraux, de fibres et de divers composés phytochimiques autres que les glucosinolates (Tableau 2). Bon nombre de ces composés contribuent probablement aux avantages potentiels des légumes crucifères pour la santé.,

Authors and Reviewers

Originally written in 2005 by:
Jane Higdon, Ph.,D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

mis à jour en décembre 2008 par:
Victoria J. Drake, Ph. D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

mis à jour en décembre 2016 par:
Barbara Delage, Ph. D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

en avril 2017 par:
Maria traka, Ph. D.
chercheuse principale
présidente de l’Athena Swan SAT
programme alimentaire et Santé
institut de recherche alimentaire
Norwich, Royaume-Uni

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