Acide gras volatil

Les acides gras volatils (AGV) ou acides gras à chaîne courte (AGCC) (short chain fatty acids (SCFA) en anglais) sont des acides gras à chaîne carbonée courte (moins de six atomes de carbone).

Structure de l'acide méthanoïque, un acide gras volatil.

Origine

Dans la nature ils sont produits par la flore microbienne de la panse des ruminants et de façon générale dans les premières étapes de la dégradation anaérobie de la matière organique. Ils jouent un rôle important dans l'alimentation de ces derniers (on les considère notamment comme le "carburant" des colonocytes (cellules de l'épithélium du côlon)[1].

Catégories

Les principaux acides gras volatils sont

l'acide acétique (éthanoïque),
l'acide propionique (propanoïque),
l'acide butyrique (butanoïque) et
l'acide isobutyrique (2-méthylpropanoïque).

Dans le rumen des ruminants, les trois premiers représentent respectivement 60 %, 20 % et 15 % des acides gras volatils ingérés pour une alimentation classique à base de fourrages[2], mais les proportions varient fortement suivant la ration.

Production en bioraffinerie

Dans un digesteur, le contrôle de certains paramètres permet de doper la production d'acides gras volatils, pouvant ensuite être utilisés comme molécules de base pour produire des biocarburants, des bioplastiques ou d'autres molécules d'intérêt[3]. Selon une étude récente, dans le fermenteur la production est optimisée (+10 à + 25 %) avec :

un milieu neutre à légèrement acide (6,0 à 7,0)[3] ;
un TRH ( Temps de Rétention Hydraulique ou TSH= Temps de Séjour Théorique) court (moins de 10 jours)[3] ;
des températures favorables aux bactéries thermophiles[3] ;
un taux de charge organique d’environ 10 kgVS / m3d [3] ;
l'ajout d'acides minéraux (0,5 à 3,0 %), qui accroît la solubilisation des matières organiques[3];
un prétraitement thermique (de 140 à 170 °C) qui accroît la solubilisation des matières organiques[3].

AGV et santé

Les AGV sont des activateurs moléculaires. Chez les mammifères ils favorisent le stockage des graisses dans l'adipocytes (via un inhibiteur de la lipoprotéine lipase (le FIAF ou fasting-induced adipocyte factor)[4].

À la suite de déséquilibres du microbiote intestinal les AGV sont impliqués dans certaines maladies neurologiques chez l'homme (maladies métaboliques et inflammatoires)[5]. Les AGV agissent positivement sur l'allergie, la dépression, les maladies métaboliques et les troubles inflammatoires, et leur production est positivement corrélée à une nourriture riche en fibres, notamment solubles. Une tendance à l'obésité a été associée chez la souris à une flore intestinale produisant trop de butyrate et de propionate dans une étude[4] mais l'inverse est observé dans une autre[6] : le butyrate et le propionate protègent de l'obésité.

Notes et références

Van Gossum, A. (2007). http://www.institut-benjamin-delessert.net/export/sites/default/.content/media/documents/JABD/Resumes-orateurs-JABD/resumes-2007/Vangossum.pdf Probiotiques et maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI)]. Nutrition clinique et métabolisme, 21(2), 81-84. Voir p2
« Acide gras volatil - Définition », sur Santé-médecine.net
Strazzera, G., Battista, F., Garcia, N. H., Frison, N., & Bolzonella, D. (2018) Volatile fatty acids production from food wastes for biorefinery platforms : A review. Journal of environmental management, 226, 278-288.
Hautier O (2010) Flore intestinale et maladies métaboliques: D’après les conférences de R. Burcelin. Congrès de l’Alfediam, Strasbourg 17–20 mars 2009. In Annales d'Endocrinologie (Vol. 71, No. 1, p. 31). http://www.em-consulte.com/en/article/244201
Burcelin R & Amar J (2009) Flore intestinale et maladies métaboliques: Intestinal microflora and metabolic diseases. Médecine des maladies Métaboliques, 3(2), 159-164 (résumé)
(en) Hua V. Lin, Andrea Frassetto, Edward J. Kowalik Jr et Andrea R. Nawrocki, « Butyrate and Propionate Protect against Diet-Induced Obesity and Regulate Gut Hormones via Free Fatty Acid Receptor 3-Independent Mechanisms », PLOS ONE, vol. 7, n^o 4,‎ 10 avril 2012, e35240 (ISSN 1932-6203, PMID 22506074, PMCID PMC3323649, DOI 10.1371/journal.pone.0035240, lire en ligne, consulté le 10 septembre 2020)

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[1] Van Gossum, A. (2007). http://www.institut-benjamin-delessert.net/export/sites/default/.content/media/documents/JABD/Resumes-orateurs-JABD/resumes-2007/Vangossum.pdf Probiotiques et maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI)]. Nutrition clinique et métabolisme, 21(2), 81-84. Voir p2

[2] « Acide gras volatil - Définition », sur Santé-médecine.net

[Strazz2018-3] Strazzera, G., Battista, F., Garcia, N. H., Frison, N., & Bolzonella, D. (2018) Volatile fatty acids production from food wastes for biorefinery platforms : A review. Journal of environmental management, 226, 278-288.

[hautier2010-4] Hautier O (2010) Flore intestinale et maladies métaboliques: D’après les conférences de R. Burcelin. Congrès de l’Alfediam, Strasbourg 17–20 mars 2009. In Annales d'Endocrinologie (Vol. 71, No. 1, p. 31). http://www.em-consulte.com/en/article/244201

[5] Burcelin R & Amar J (2009) Flore intestinale et maladies métaboliques: Intestinal microflora and metabolic diseases. Médecine des maladies Métaboliques, 3(2), 159-164 (résumé)

[6] (en) Hua V. Lin, Andrea Frassetto, Edward J. Kowalik Jr et Andrea R. Nawrocki, « Butyrate and Propionate Protect against Diet-Induced Obesity and Regulate Gut Hormones via Free Fatty Acid Receptor 3-Independent Mechanisms », PLOS ONE, vol. 7, n^o 4,‎ 10 avril 2012, e35240 (ISSN 1932-6203, PMID 22506074, PMCID PMC3323649, DOI 10.1371/journal.pone.0035240, lire en ligne, consulté le 10 septembre 2020)