Des alternatives sûres au sucre, confirme une nouvelle recherche

Dans une étude récente publiée dans nourritureles chercheurs ont effectué des évaluations approfondies de la toxicité de la monelline et de la brazzéine, des protéines recombinantes naturellement sucrées produites par les levures.

Étude: Protéines naturelles au goût sucré Brazzein et Monellin : des substituts de sucre sûrs pour l’industrie alimentaire. Crédit d’image : John B Hewitt/Shutterstock.com

Arrière-plan

La monelline et la brazzéine, édulcorants artificiels à petites molécules, ont été largement utilisées pour remplacer le sucre dans les aliments en raison de leur goût sucré élevé et de leurs bienfaits potentiels pour la santé. Les protéines au goût sucré abondantes dans les plantes tropicales offrent des avantages par rapport au sucre, comme éviter l’obésité, le risque de maladies cardiovasculaires et les problèmes dentaires.

Cependant, les études évaluant leur sécurité sont limitées. La brazzéine est un édulcorant nutritif thermostable, soluble dans l’eau, tandis que la monelline a une structure plus complexe et est plus sensible à la chaleur. Malgré de nombreuses publications sur leurs configurations et modifications structurelles, une étude systématique de leur sécurité reste à mener.

À propos de l’étude

Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué expérimentalement la toxicité aiguë, subchronique et chronique ainsi que les propriétés allergènes et mutagènes de la monelline et de la brazzéine recombinantes.

Les protéines testées ont été purifiées par chromatographie, ultrafiltration et lyophilisation, et la pureté microbiologique des protéines sucrées a été évaluée à l’aide de méthodes bactériologiques. Deux expériences ont été menées pour chaque protéine, les animaux étant maintenus sous observation continue pendant deux semaines.

La dose équivalente (DE) de saccharose pour les cobayes a été calculée en tenant compte des coefficients sucrés de la monelline et de la brazzéine. Des solutions protéiques et de l’eau ont été administrées quotidiennement pendant 21 jours.

L’équipe a évalué la toxicité aiguë et chronique de la monelline et de la brazzéine recombinantes sur trois espèces de mammifères : les cobayes, les rats et les souris. La toxicité aiguë a été évaluée chez le rat et la souris ; la toxicité chronique a été évaluée chez le rat ; et la toxicité subchronique a été évaluée chez le cobaye.

Les évaluations de la toxicité aiguë comprenaient la prise de poids, l’état général des animaux, les symptômes d’intoxication, la masse relative des principaux organes et l’examen pathomorphologique des organes internes.

Pour évaluer la toxicité subchronique et chronique, en plus de ces tests, le comportement, les fonctions physiologiques visibles et le volume de diurèse ont été évalués, et des analyses biochimiques, hématologiques et urinaires ont été effectuées.

Pour l’étude de toxicité subchronique, les cobayes ont reçu par voie intra-gastrique des solutions aqueuses de brazzéine ou de monelline, tandis que les animaux du groupe témoin ont reçu de l’eau distillée. L’étude a examiné les effets allergènes de la monelline et de la brazzéine sur les mâles albinos de cobayes et les mâles de souris non consanguines.

Les animaux ont été testés 10 à 12 jours après la sensibilisation par des tests cutanés, conjonctivals et nasaux et par la réaction indirecte de dégranulation cellulaire de masse.

De plus, la réponse inflammatoire à la concanavaline A a été évaluée chez la souris. Les résultats ont été évalués après 15 minutes (réaction de type immédiat) et 24 à 48 heures (hypersensibilité de type retardée). Pour étudier la mutagénicité des protéines, le test d’Ames, le test d’aberration chromosomique de la moelle osseuse et les tests du micronoyau ont été effectués chez la souris.

Résultats

L’étude sur les rats et les souris a révélé que la monelline et la brazzéine sont non toxiques et sans danger pour les organismes mammifères, ouvrant ainsi de vastes possibilités pour leur application dans l’industrie alimentaire comme alternatives au sucre.

Les expériences de toxicité aiguë ont montré que les protéines administrées par voie intragastrique avaient une DL₅₀ de plus de 5 000 mg par kilogramme de poids corporel. Aucun symptôme d’intoxication ou de décès n’a été observé pour les doses de protéines testées dans les expériences.

L’injection intragastrique de monelline ou de brazzéine à des rats à des doses allant respectivement de 107 à 5 000 mg par kg de poids corporel et de 71 à 5 000 mg par kg de poids corporel n’a eu aucun impact sur le poids corporel ni sur les coefficients de masse des organes du corps. Dans les tests de toxicité aiguë menés sur des animaux murins, des résultats similaires ont été obtenus.

L’examen macroscopique des organes de rats et de souris après administration intragastrique de monelline ou de brazzéine n’a montré aucune altération pathologique des poumons, du foie, du cœur, des reins, du cerveau, de la rate, du pancréas, des ganglions lymphatiques, de l’œsophage, du thymus, de l’intestin grêle, de l’estomac, du gros intestin, des ovaires. ou des testicules.

La dose testée la plus élevée de monelline ou de brazzéine pour les souris et les rats dans les expériences était de 5 000 mg par kg de poids corporel, proche de la dose maximale autorisée pour l’administration intragastrique à ces animaux.

L’absence de symptômes d’intoxication et de décès, ainsi que l’impact des protéines sur le poids, les masses des organes internes et les indices biochimiques, ont démontré qu’une perfusion intragastrique régulière de monelline et de brazzéine pendant trois semaines aux urgences_{Cochon d’Inde} dose et 10 fois ED_{Cochon d’Inde} la dose, respectivement, n’a eu aucun effet toxique sur les cobayes.

L’évaluation macroscopique et la détermination des coefficients de masse des organes internes chez les animaux de laboratoire n’ont montré aucune altération pathologique. Concernant la toxicité chronique, le gain relatif de poids corporel chez les rats a diminué vers la fin de l’étude, sans aucun effet toxique détecté par d’autres indicateurs.

L’administration de brazzéine a réduit légèrement mais significativement les taux de protéines totales et de globulines chez les rats mâles et a augmenté la concentration de glucose par rapport à une faible valeur témoin.

Dans les sérums de rats femelles, l’administration de monelline à la dose de ED_rat réduction des taux de fructosamine et de cholestérol. La brazzéine et la monelline dans toutes les concentrations testées n’ont pas d’effet mutagène in vitro sur S. typhimurium souches TA 100, TA 98 et TA 97 en présence et sans système d’activation métabolique.

Conclusion

Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont mis en évidence l’innocuité des édulcorants potentiels à base de protéines, la brazzéine et la monelline, dans des modèles expérimentaux de mammifères, sans aucun signe d’intoxication, de mortalité ou d’inflammation. Ils n’ont également montré aucune propriété allergène ou mutagène. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer leur sécurité chez les femmes enceintes et les enfants et pour évaluer leurs effets sur le microbiote fécal et le métabolisme animal.