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Origine des amines biogènes
Les amines biogènes sont des composés organiques non volatils provenant du catabolisme des cellules vivantes : animales, végétales et microbiennes. Elles sont issues de la dégradation enzymatique des acides aminés . Ce processus appelé décarboxylation est catalysée par des enzymes (décarboxylases) présentes chez certaines bactéries. Les amines biogènes peuvent provenir aussi de la dégradation microbienne des denrées riches en protéines (putréfaction des viandes/poissons, maturation des fromages, fermentations diverses) .
La structure d’une amine biogène est étroitement liée à celle de l’acide aminé dont elle provient. C’est pourquoi quelques amines biogènes portent un nom proche de leur acide aminé précurseur. En guise d’exemple on peut citer le cas de l’agmatine dont le nom provient de l’acide aminé parent arginine et le cas de l’histamine qui est issue de l’histidine.
Les amines biogènes dans les aliments
La plupart des aliments sont riches en protéines. Ces dernières se transforment en acides aminés qui donnent les amines biogènes après décarboxylation dans des conditions biologiques favorables. Ainsi, les amines biogènes peuvent se trouver et se développer dans différentes catégories d’aliments : poissons ou préparations à base de poisson, fromages, saucissons secs, viande de bœuf crue, légumes fermentés (choucroute), légumes et fruits non fermentés, produits fermentés à base de soja, bière, vin …
Dans d’autres catégories d’aliments, les amines biogènes sont formées en tant que résultat de l’action microbienne au cours du vieillissement et de stockage . Par exemple dans le cas du vin, les amines biogènes retrouvées sont associées à une origine fermentaire.
Les amines biogènes couramment rencontrées dans les aliments sont : l’histamine, la tyramine, la cadavérine, la 2-phényléthylamine, la spermine, la spermidine, la putrescine, la tryptamine, l’agmatine, l’octopamine et la dopamine .
Effet des amines biogènes
Le taux d’amine biogène est très variable d’un aliment à un autre. C’est la raison pour laquelle les conséquences indésirables à la suite de la consommation d’un aliment dépendent fortement de sa teneur en amine biogène.
Les amines biogènes à faible concentration : Les amines biogènes sont des substances physiologiquement actives qui exercent une fonction importante dans le fonctionnement du corps. L’organisme a ses propres mécanismes pour régulariser la teneur en amine biogène. C’est pourquoi à faible concentration les amines biogènes ne peuvent pas causer des anomalies à l’organisme.
En effet beaucoup d’amines biogènes à faible dose jouent un rôle important dans le système nerveux en qualité de neurotransmetteur. Par exemple l’histamine à faible dose est liée à une variété de fonctions neurologiques telles que le contrôle de l’éveil, l’attention, la connaissance, le processus sensoriel et la sécrétion de certaines hormones pour le contrôle de l’appétit .
Elles sont impliquées aussi dans des processus physiologiques comme le développement et la croissance des fruits . Elles ont par ailleurs un autre intérêt physiologique lié à la stabilisation de la membrane et à la prolifération cellulaire puisqu’elles participent à la production de l’ADN, de l’ARN et à la synthèse protéique .
Malgré tout si les conditions de détoxication ne sont favorables, le taux d’amine biogènes augmente dans le corps. Ainsi l’organisme perd le contrôle et fait face à un état sanitaire indésirable.
les amines biogènes à forte concentration : Le système de détoxication comprend des enzymes spécifiques telles que la monoamine oxydase(MAO) et la diamine oxydase(DAO) qui permettent de régulariser le taux d’amines biogènes dans l’organisme. Quand ces amines s’accumulent à cause de l’impossibilité de réaliser leur métabolisation, les problèmes apparaissent. Les amines biogènes générées au cours de la décomposition des aliments potentialisent l’effet toxique. Bien que les cas mortels soient rares, la gravité des symptômes peut varier en fonction de la quantité de l’histamine et d’autres amines biogènes ingérés et de la sensibilité du sujet à des amines biogènes spécifiques. À forte concentration dans le vin leur consommation peut provoquer sur des individus sensibles des effets physiologiques néfastes tels que des maux de tête, des nausées, des réactions d’hypotension ou d’hypertension, des palpitations cardiaques et des chocs anaphylactiques . Ces effets sont aggravés par la prise de médicaments comme la moclobémide et la tranylcypromine qui inhibent la monoamine oxydase .
Facteurs influençant la formation des amines biogènes
La production d’amines biogènes dans les aliments est influencée par la nature des micro-organismes, la présence de substrat, et les caractéristiques de l’environnement (température, salinité, pH).
Influence des micro-organismes : Les micro-organismes sont indispensables à l’homme et à son environnement. De nombreux micro-organismes sont responsables de la production d’amines biogènes. On peut en citer : estreptococcus, lactobacillus et leuconosto .
Dans le cas de l’histamine, les espèces bactériennes capables de produire des quantités d’histamine dans le thon sont essentiellement : proteus morganii, klebsiella pneumoniae et Enterobacter aerogenes .
Influence du substrat : La formation d’amines biogènes provient de la décarboxylation d’acides aminés libres. Ces acides aminés sont soit présents naturellement dans l’aliment frais (les scombridés par exemple renferment plus de 2% d’histidine libre), soit elles proviennent de la décarboxylation protéique (protéolyse) . Les amines biogènes résultent aussi de l’amination de cétones ou d’aldéhydes, ou de l’hydrolyse de composés azotés par des enzymes endogènes ou exogènes.
Effet de l’environnement : Les paramètres environnementaux qui affectent la formation des amines biogènes sont notamment la température, le pH et la salinité.
La gamme de température optimale de production d’amines biogènes est de 20 à 37°C. En dehors de ces valeurs, la production d’amines biogènes diminue au fur et à mesure qu’on s’approche de 5°C (comme minimum) et de 40°C (comme maximum). A des températures négatives (< 0°C), il n’y a plus de production d’amines biogènes .
Le pH : bien qu’il soit admis que la production d’amines biogènes soit déclenchée à des pH faibles, pour justement faire face aux conditions difficiles de croissance, on observe souvent que la synthèse d’amines biogènes est plus importante à des pH élevés car l’acidité limite leur croissance. La salinité du milieu a aussi un effet important à la fois sur la croissance des bactéries responsables de la production d’enzymes décarboxylases et sur l’activité des décarboxylases eux-mêmes. Dans le cas de l’histamine, la salinité optimale de sa formation est de 1 à 3% de NaCl .
Les fonctions de l’agmatine
Les fonctions biologiques
Il a été signalé que l’agmatine possède un large éventail d’activités liées aux fonctions du système nerveux. Ces activités comprennent l’interaction avec des récepteurs membranaires tels que la nicotine, les récepteurs N-méthyl-D-aspartate (NMDA) et imidazolines intracellulaire.
L’agmatine peut empêcher la réticulation du collagène chez le diabétique. Elle peut également réglementer la croissance des cellules épithéliales dans la cicatrisation des plaies. Elle peut servir aussi de précurseur pour la biosynthèse des polyamines, des composés qui possèdent un large spectre d’activités tant à l’intérieur qu’à l’extérieur du système nerveux central. Par exemple, elle intervient dans la modulation des récepteurs post-synaptiques comme la N-méthyl-D-aspartate (NMDA), nicotinique et les récepteurs des benzodiazépines, antiplaquettaire, les activités anti-inflammatoires et anticoagulantes .
L’agmatine est capable de réduire la prolifération de plusieurs types de cellule d’origine non intestinale, en interférant avec le métabolisme des polyamines.
Elle réduit la croissance des cellules cancéreuses humaines et arrête les cellules en fin de cycle cellulaire sans aucun effet nécrotique.
De tels effets pourraient être médis par une réduction massive de la biosynthèse endogène des polyamines et du transport de putrescine à travers la membrane plasmique .
Les fonctions physiologiques
Après sa découverte dans le cerveau, l’agmatine a été identifiée dans presque tous les organes de mammifères, avec une distribution spécifique d’un organe à un autre. Il est clair que l’agmatine a de multiples fonctions physiologiques dans l’organisme. Elle agit comme un neurotransmetteur potentiel dans le cerveau et un régulateur de la concentration en polyamine en agissant sur différentes enzymes impliquées dans la voie de synthèse des polyamines. L’oxyde nitrique synthase étant sensible au calcium, un effet majeur de l’agmatine est de protéger la cellule à l’intérieur du rein de l’auto-destruction en empêchant l’oxyde nitrique d’inhiber la fonction mitochondriale. Cela soulève la possibilité intéressante que dans ces fonctions, l’agmatine joue un rôle autocrine pour se prémunir contre la surproduction d’oxyde nitrique tout en fonctionnant dans un rôle paracrine dans des cellules adjacentes afin de produire de l’oxyde nitrique .
Il a été rapporté que l’agmatine est protecteur contre la déficience de l’irrigation sanguine dans les différents organes, y compris le cerveau, la rétine, le rein et le cœur . Malgré le fait que l’agmatine est une base forte et se trouve dans les cellules sécrétrices de mucus et dans les cellules pariétales, elle est dangereuse dans les lésions gastriques induites par l’éthanol ainsi que dans les lésions induites par le stress gastrique .
Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
I.1.LES AMINES BIOGENES
I.1.1 origine des amines biogènes
I.1.2 Classification et structure des amines biogènes
I.1.3 Les amines biogènes dans les aliments
I.1.4 Importance des amines biogènes
I.1.5 Effet des amines biogènes
I .1.5.1 Les amines biogènes à faible concentration
I.1.5.2 les amines biogènes à forte concentration
I.1.6 Facteurs influençant la formation des amines biogènes
I.2. AGMATINE
I.2.1 dégradation de l’agmatine
I.2.2 Les fonctions de l’agmatine
I.2.2.1 Les fonctions biologiques
I.2.2.2 Les fonctions physiologiques
I.2.2.3 Les fonctions pharmacologiques
I.3 METHODES D’ANALYSE DES AMINES BIOGENES
I.3.1 Méthodes chromatographiques
I.3.1.1 La Chromatographie liquide à haute performance (CLHP)
I .3.1. 2 Chromatographie en phase gazeuse (CPG)
I .3.1.3 Chromatographie sur couche mince (CCM)
I .3.1.4 Chromatographie sur couche mince haute performance (CCMHP)
I .3. 2- Les méthodes enzymatiques
I.3. 3 Méthode fluorimétrique
PARTIE II : PARTIE EXPERIMENTALE
II.2. Instrumentation
II .3. Méthodologie pour la préparation des solutions et pour la mesure de fluorescence
II.3.1. Préparation des solutions mères
II.3.2 Préparation des solutions filles
II.3.3 Mesure de la fluorescence
II.4. Méthode de calcul des limites de détection et de quantification
PARTIEIII : PRESENTATION DES RESULTATS ET DISCUSSIONS
III. PRESENTATION DES RESULTATS ET DISCUSSIONS
III.1. Spectre de fluorescence du complexe [OPA-AGM]
III .2. ETUDE DE LA STOECHIOMETRIE DU COMPLEXE EN MILIEU BASIQUE
III. 3: Confirmation de la stœchiométrie par la méthode de JOB
III.4. Etude de l’effet de l’excès de l’OPA sur l’intensité de fluorescence du complexe [OPA-AGM] en milieu basique
III.5. Cinétique de formation du complexe en milieu basique
III.5.1 Effet de l’agitation sur la formation du complexe OPA-AGM
III.5.2 Effet de la température sur la cinétique de formation du complexe OPA-AGM
III.6.OPTIMISATION DU pH EN MILIEU BASIQUE
III.7 : droite d’étalonnage du complexe OPA-AGM et celcule des limites de détection et
quantification
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
