Galactoside

Un galactoside est un hétéroside comportant au moins un galactose. Les galactosides sont les sucres solubles les plus abondants dans le règne végétal après le saccharose[1].

Raffinose, l'α-galactoside le plus simple.

Selon le cas où la liaison osidique est au-dessous ou au-dessus du plan de la molécule de galactose, les galactosides sont classés en deux familles, les α-galactosides (connus aussi sous le nom d'oligosaccharides de la famille du raffinose) et les β-galactosides. Les galactosidases (α-galactosidases et β-galactosidases) sont des enzymes lysosomiales qui hydrolysent les galactosides[2].

Les légumineuses et protéagineux sont particulièrement riches en galactosides, le Lupin jaune en ayant une teneur particulièrement élevée (entre 11 et 16.1 %)[3].

Selon la quantité et la nature des aliments consommés qui en contiennent, les galactosides sont des facteurs antinutritionnels ou des ingrédients fonctionnels (effet prébiotique).

Biosynthèse

Les galactosides sont des dérivés du saccharose, principal glucide de réserve des plantes fournissant une source immédiate de glucose et fructose[4]. L'enzyme galactosyl transférase (en) transfère le galactose sur le saccharose, donnant le raffinose. D'autres transferts aboutissent à la synthèse de galactosides de poids moléculaire croissant : stachyose, verbascose, ajugose (it), ciceritol (en)[5].

Fonctions physiologiques

Ces dérivés du galactose sont impliqués dans plusieurs fonctions physiologiques de croissance et de développement des plantes. Ils s'accumulent dans les graines, racines et tubercules de nombreuses légumineuses et autres plantes, la synthèse de ces composés osmoprotecteurs étant induite en réponse-tolérance des plantes aux stress abiotiques (dessiccation, froid)[1]. Ils interviennent aussi dans de nombreux processus cellulaires (signalisation cellulaire, transport membranaire et d'ARN messager..)[6].

Effets physiologiques

« Pourquoi les haricots font-ils péter ? »

— Sciences et Avenir[7]

L'absence de galactosidases dans l'intestin des omnivores monogastriques (dont l'homme) et des herbivores monogastriques a pour effet négatif que les galactosides sont indigestes. Une consommation de légumineuses riches en galactosides a pour conséquence que ces composés non digérés migrent dans l'intestin postérieur (en) où ils sont digérés par des bactéries du microbiote intestinal au cours d'une fermentation anaérobie. Ces composés fermentescibles sont ainsi en grande partie à l'origine des flatulences qui accompagnent souvent la consommation de ces aliments[8]. La fermentation dégage en effet du CO2 et H2 en grande quantité, ainsi que du CH4 et des acides gras à chaîne courte en faible quantité, parfois à l'origine d'inconforts intestinaux (ballonnements, sensation de gêne, sentiment de lourdeur)[9],[10]. Les galactosides ont d'autres effets négatifs : diminution de la quantité d'énergie métabolisable en raison de la fermentation, effets osmotiques dans l'intestin à l'origine de diarrhées, interférence avec la digestion d'autres nutriments[11]. Dans l'industrie alimentaire et en cuisine, plusieurs techniques sont utilisées pour transformer les légumineuses et réduire leur teneur en galactosides indigestes : trempage de ces aliments dans de l'eau afin d'éliminer les oligosaccharides par solubilisation, lixiviation dans l'eau de cuisson[12] ; germination des graines[13] ; fermentation naturelle ou induite des légumineuses par des microbes (généralement des bactéries lactiques ou des moisissures), ce qui améliore leur valeur nutritive (alors que les propres vitamines de ces aliments pourraient être perdues lors d'une conservation au sec, les vitamines microbiennes augmentent leur valeur nutritionnelle) et apportent des changements favorables au niveau du goût et de la texture[14],[15],[16] ; addition d'α–galactosidase pour hydrolyser ces facteurs flatulents[17] ou pour produire du saccharose à partir de betteraves sucrières riches en raffinose[18].

Comme effet bénéfique principal, ces oligosaccharides consommés en quantité faible, ont des propriétés prébiotiques, favorisant le développement de microbes intestinaux bénéfiques et réduisant celui des bactéries pathogènes et des germes de putréfaction[19].

Notes et références
  1. (en) Prakash M. Dey, Elena Del Campillo, « Biochemistry of the multiple forms of glycosidases in plants », Advances in Enzymology and Related Areas of Molecular Biology, vol. 56,‎ , p. 141–249.
  2. Romaric Forêt, Dictionnaire des sciences de la vie, De Boeck Superieur, , p. 650
  3. Martínez, op. cit., p. 304
  4. Martínez, op. cit., p. 302
  5. Martínez, op. cit., p. 302-303
  6. (en) Aryadeep Roychoudhury, Durgesh Kumar Tripathi, Protective Chemical Agents in the Amelioration of Plant Abiotic Stress: Biochemical and Molecular Perspectives, John Wiley & Sons, (lire en ligne), p. 75
  7. « Pourquoi les haricots font-ils péter ? », sur sciencesetavenir.fr, .
  8. (en) Edwin L. Murphy, Heide Horsley, and Horace K. Burr, « Fractionation of dry bean extracts which increase carbon dioxide egestion in human flatus », J. Agric. Food Chem., vol. 20, no 4,‎ , p. 813–817 (DOI 10.1021/jf60182a024).
  9. (en) Cristofaro, E., Multu, F., and Wuhrmann, J. J. (1974). Involvement of the raffinose family of oligosaccharides in flatulence. In: Sugars in nutrition, pp. 313-336, Sipple, H. L.; McNutt, K. W., Eds., London, Academic Press
  10. (en) Rackis, J. J. (1975). Oligosaccharides of food legumes: α-galactoside activity and flatus problems. In: Physiological Effects of Food Carbohydrates, pp. 207–222, Allen, J., and Heilge, J., Eds., American Chemical Society, Washington, DC.
  11. Martínez, op. cit., p. 305-306
  12. (en) C. Vidal-Valverde, J. Frías, S. Valverde, « Changes in the carbohydrate composition of legumes after soaking and cooking », J. Am. Diet. Assoc., vol. 93, no 5,‎ , p. 547–550 (DOI 10.1016/0002-8223(93)91814-7).
  13. (en)D. J. Vertucci & J. M. Farrant, Acquisition and loss of desiccation tolerance, in Seed development and germination, J. Kigel & G. Galili Eds., 1995, p. 237–271
  14. (en) Agnes F. Zamora, Marion L. Fields, « Nutritive quality of fermented cowpeas (Vigna sinensis) and chickpea (Cicer arietinum) », J. Food Sci., vol. 44, no 1,‎ , p. 234–236 (DOI 10.1111/j.1365-2621.1979.tb10049.x)
  15. (en) M. Granito, M. Champ, M. Guerra & J. Frias, « Nutritional improvement of beans (Phaseolus vulgaris) by natural fermentation », Eur. Food Res. Technol., vol. 214, no 3,‎ , p. 226–231 (DOI 10.1007/s00217-001-0450-5).
  16. (en) M. Granito, M. Champ, M. Guerra & J. Frias, « Influence of fermentation on the nutritional value of two varieties of Vigna sinensis », Eur. Food Res. Technol., vol. 220, no 2,‎ , p. 176–181 (DOI 10.1007/s00217-004-1011-5).
  17. Martínez, op. cit., p. 309-310
  18. (en) Y. L. Wong-Leung, W. F. Fong, W. L. Lam, « Production of αgalactosidase by Monascus grown on soybean and sugarcane wastes », World J. Microbiol. Biotechnol., vol. 9, no 5,‎ , p. 529–533 (DOI 10.1007/BF00386288).
  19. Martínez, op. cit., p. 307

Voir aussi

Bibliographie
  • (en) Cristina Martínez-Villaluenga, Juana Frias, Concepción Vidal-Valverde, « Alpha-galactosides: anti-nutritional factors or functional ingredients? », Critical Reviews in Food Science and Nutrition, vol. 48, no 4,‎ , p. 301-316 (DOI 10.1080/10408390701326243)

Articles connexes
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