Revue bibliographique sur la détermination du taux de sérotonine dans certaines matrices

GENERALITES SUR LES AMINES BIOGENES 

Définition et formation 

Les amines biogènes sont des composés organiques de la famille des amines de faibles poids moléculaires. Elles sont générées dans les tissus chez l’homme, les animaux et les plantes mais peuvent aussi être contenues dans divers aliments riches en protéines 8,9]. Ces molécules proviennent de la décarboxylation des acides aminés par action d’enzyme. Dans le domaine alimentaire, les amines biogènes sont souvent d’origine microbienne. En raison de leur formation, la structure des amines biogènes est étroitement liée à celle des acides aminés. C’est pourquoi quelques amines portent le nom de leurs acides aminé d’origines. Figure 1 : Synthèse de l’histamine, tyramine et d’autres amines biogènes (putrescine, spermidine, spermine)

Importance des amines biogènes

 Les amines biogènes jouent un rôle essentiel dans la physiologie et le développement de toutes les cellules vivantes: croissance, rénovation et métabolisme. Chez l’homme, les AB sont impliquées dans l’activité du cerveau, la régulation de la température corporelle, la sécrétion d’acide gastrique, la réponse immunitaire, les variations de pression sanguine 10. Certaines amines aromatiques (tyramine, tryptamine et β-phenylethylamine) ont des propriétés vasoconstrictrices alors que d’autres (histamine et sérotonine) ont un effet vasodilatateur 2. Les catécholamines jouent le rôle d’hormones et de neurotransmetteurs, ils influencent et contrôlent plusieurs processus physiologiques du système nerveux et de la circulation systémique, comme le système d’épreuve d’effort, rythme cardiaque et la régulation de la pression sanguine 11. De plus l’histamine régule une grande variété de fonctions car elle peut établir des interactions sur quatre types de récepteurs membranaires présents dans les tissus respiratoires, gastro-intestinaux, cardiovasculaires et immunologiques ainsi que dans la peau 12. Il a été montré que les diamines (cadavérine et putrescine) favorisent l’absorption intestinale. Chez les plantes, les polyamines (putrescine, spermine et spermidine) sont impliquées dans des processus physiologiques importants, tels que la croissance et le développement des fruits. La quantification des amines biogènes peut aussi être considérer comme un paramètre d’évaluation du degré de détérioration des aliments par exemple l’histamine est utilisée comme indicateur de la qualité du poisson. Il est par conséquent important de maitriser leurs productions. Les fonctions des amines biogènes propres à l’organisme sont multiples. Elles sont présentées dans le tableau 1. Tableau 1 : Fonctions des amines biogènes dans l’organisme Amines Biogènes Rôles physiologiques Indolamine (Sérotonine) Rôle neurotransmetteur et hormone Catécholamines (Dopamine, Noradrénaline, Adrénaline) Neurotransmetteur provoque un rétrécissement des vaisseaux et une augmentation de la pression artérielle hormones du stress“. Histamine Participation aux réactions de défense (immunologique) combat une possible infection, Hormone tissulaire indicateur de la qualité des poissons Putrescine, spermidine, spermine Dans les plantes, elles sont impliquées dans un de processus physiologiques, tels que la division de cellules, fleuraison, développement de fruit Agmatine Favorise l’absorption intestinale Tryptamine Provoque une contraction de la musculature lisse, favorise la croissance chez les plantes  

Les amines biogènes dans les aliments

 Dans les aliments, les amines biogènes se forment à partir de la dégradation microbienne d’acides aminés qui sont les éléments constitutifs des protéines. Ainsi, on les retrouve dans les aliments riches en protéines (viande, poisson), certains aliments fermentés (fromage, salami, etc.), dans les boissons fermentées (cidre, bière, vin, etc.) et dans les végétaux. Pour les denrées alimentaires d’origine végétale, on retrouve des concentrations naturelles élevées en amines biogènes. Par exemple, les bananes, les noix, les ananas et les avocats ont des teneurs élevées en sérotonine et les tomates en tryptamine [13]. D’autres amines biogènes (histamine, putrescine, cadavérine, tyramine, spermine, spermidine) ont été détectées dans les poissons tels  que le maquereau, le hareng, le thon et les sardines. Les fruits et les fromages contiennent les valeurs les plus élevées en putrescine alors que les végétaux et les viandes sont les plus riches en spermine et spermidine. Des produits fermentés à base de riz sont aussi étudiés car ils contiennent notamment de la tyramine, de la sérotonine, de l’histamine et de la putrescine 14. Comparé avec les aliments d’origine animale (par exemple, lait et des produits à base de viande), peu d’information est disponible sur les niveaux d’amines biogènes dans les aliments d’origine végétale. Ainsi quelques amines biogènes présentent dans les produits alimentaires végétaux sont listées dans le tableau 2. Tableau 2 : Amines biogènes retrouvées dans les végétaux. Produits d’origine végétale Amines biogènes Oranges noradrénaline, tryptamine, Tomates tyramine, tryptamine, histamine, sérotonine Bananes tyramine, noradrénaline, tryptamine, sérotonine Prunes tyramine, noradrénaline Epinards histamine Fèves de cacao 2-Phényléthylamine, sérotonine Thé Spermine, spermidine, putrescine, sérotonine.

 Effets pathologiques 

Les amines biogènes sont des substances physiologiquement actives qui exercent une fonction importante dans le corps. Cependant, la consommation d’aliments à forte concentration d’amines biogènes peut entraîner des effets indésirables tels que des nausées, maux de tête, des éruptions cutanées et des changements de la pression artérielle10. En effet l’histamine est l’amine biogène la plus incriminée dans les cas d’intoxication. A des concentrations élevées, elle provoque des réactions allergiques (rougeur faciale, éruption cutanée et démangeaisons). De plus, l’histamine est impliquée dans les «empoisonnements scombridés»16. Par exemple, une intoxication a été rapportée par ingestion de poisson contenant 84,1 mg d’histamine pour 100 g de poisson 17. Ce type d’intoxication est unique parmi les toxines associées aux fruits de mer, car il découle de mauvaises manipulations du produit, plutôt que par une contamination 18. La tryptamine a des effets toxiques sur les êtres humains, car elle augmente la pression artérielle ce qui entraine une hypertension et des migraines, toutefois il n’y a pas de règlement sur le taux maximal de sa consommation 8. Bien que la putrescine et la cadavérine ne présentent pas de risque direct, elles peuvent jouer un rôle important dans l’intoxication alimentaire car elles augmentent la toxicité de la tyramine et de l’histamine [2]. En fin les amines biogènes peuvent également être considérés comme cancérogènes en raison de leur capacité à réagir avec des nitrites pour former des nitrosamines potentiellement cancérigènes.

Classification des amines biogènes

Il existe plusieurs types d’amines biogènes. Elles peuvent être classées suivant le nombre de groupements amines (NH2) d’où on distingue: les monoamines (2- pényléthylamine, sérotonine, tyramine, tryptamine, histamine), les diamines (putrescine, cadavérine, spermidine, spermine) et les polyamines (agmatine). On les a classées suivant leurs structures biochimiques dans le tableau 3.