Bien choisir ses sources de glucides est primordial pour la prévention les maladies cardiovasculaires

Il est maintenant bien établi qu’une alimentation de bonne qualité est indispensable à la prévention des maladies cardiovasculaires et au maintien d’une bonne santé en général. Ce lien est particulièrement bien documenté en ce qui concerne les matières grasses de l’alimentation : plusieurs études épidémiologiques ont en effet rapporté qu’un apport alimentaire trop élevé en gras saturés augmente les taux de cholestérol-LDL, un important contributeur au développement de l’athérosclérose, et est associé à une hausse du risque de maladies cardiovasculaires. En conséquence, la plupart des experts s’entendent pour dire qu’il faut limiter l’apport en aliments contenant des quantités importantes de gras saturés, les viandes rouges par exemple, et plutôt privilégier les sources de matières grasses insaturées, comme les huiles végétales (en particulier l’huile d’olive extra-vierge et celles riches en oméga-3 comme celle de canola), de même que les noix, certaines graines (lin, chia, chanvre) et les poissons (voir notre article à ce sujet). Cela correspond en gros au régime méditerranéen, un mode d’alimentation qui a été à maintes reprises associé à une diminution du risque de plusieurs maladies chroniques, en particulier les maladies cardiovasculaires.

Du côté des glucides, le consensus qui a émergé au cours des dernières années est qu’il faut privilégier les sources de glucides complexes comme les céréales à grains entiers, les légumineuses et les végétaux en général, tout en réduisant l’apport en glucides simples provenant des farines raffinées et des sucres ajoutés. Suivre cette recommandation peut cependant être beaucoup plus ardu qu’on peut le penser, car de nombreux produits alimentaires qui nous sont proposés contiennent ces glucides de mauvaise qualité, en particulier toute la gamme de produits ultratransformés qui comptent pour près de la moitié des calories consommées par la population. Il est donc très important d’apprendre à distinguer les bons des mauvais glucides, d’autant plus que ces nutriments constituent la principale source de calories consommées quotidiennement par la majorité des gens. Pour y arriver, nous croyons utile de rappeler d’où proviennent les glucides et à quel point la transformation industrielle des aliments peut affecter leurs propriétés et leurs impacts sur la santé.

Polymères de sucre

Tous les glucides de notre alimentation proviennent, d’une façon ou d’une autre, des végétaux. Au cours de la réaction de photosynthèse, en plus de former de l’oxygène (O₂) à partir du gaz carbonique de l’air (CO₂), les plantes transforment aussi en parallèle l’énergie contenue dans le rayonnement solaire en énergie chimique, sous forme de sucre :

6 CO₂ + 12 H₂O + lumière → C₆H₁₂O₆  (glucose) + 6 O₂ + 6 H₂O

Dans la très grande majorité des cas, ce sucre fabriqué par les végétaux ne reste pas sous cette forme de sucres simples, mais sert plutôt à la fabrication de polymères complexes, c’est-à-dire des chaines contenant plusieurs centaines (et dans certains cas des milliers) de molécules de sucre liées chimiquement les unes aux autres. Une conséquence importante de cet arrangement est que le sucre contenu dans ces glucides complexes n’est pas immédiatement accessible et doit être extrait par digestion avant d’atteindre la circulation sanguine et servir de source d’énergie aux cellules de l’organisme. Ce prérequis permet d’éviter une entrée trop rapide du sucre dans le sang qui déséquilibrerait les systèmes de contrôle chargés de maintenir la concentration de cette molécule à des niveaux tout juste suffisants pour subvenir aux besoins de l’organisme. Et ces niveaux sont beaucoup plus faibles qu’on peut le penser : en moyenne, le sang d’une personne en bonne santé contient un maximum de 4 à 5 g de sucre au total, soit à peine l’équivalent d’une cuillerée à thé.  Un apport alimentaire en glucides complexes permet donc d’apporter suffisamment d’énergie pour soutenir notre métabolisme, tout en évitant des fluctuations trop importantes de la glycémie qui pourraient entrainer les problèmes de santé.

La figure 1 illustre la répartition des deux principaux types de polymères de sucre dans la cellule végétale, soit les amidons et les fibres.

Figure 1. Caractéristiques physicochimiques et impacts physiologiques des amidons et fibres alimentaires provenant des cellules végétales.  Adapté de Gill et coll. (2021).

Les amidons. Les amidons sont des polymères de glucose que la plante entrepose comme réserve d’énergie dans des granules (amyloplastes) localisées à l’intérieur des cellules végétales. Cette source de glucides alimentaires fait partie de l’alimentation humaine depuis la nuit des temps, comme en témoigne la découverte récente de gènes de bactéries spécialisées dans la digestion des amidons dans la plaque dentaire d’individus du genre Homo ayant vécu il y a plus de 100,000 ans. Encore aujourd’hui, un très grand nombre de végétaux couramment consommés sont riches en amidon, en particulier les tubercules (pomme de terre, etc.), les céréales (blé, riz, orge, maïs, etc.), les pseudocéréales (quinoa, chia, etc.), les légumineuses et les fruits.

La digestion des amidons présents dans ces végétaux permet de relâcher des unités de glucose dans la circulation sanguine et ainsi apporter l’énergie nécessaire pour soutenir le métabolisme cellulaire. Par contre, plusieurs facteurs peuvent influencer le degré et la vitesse de digestion de ces amidons (et la hausse de la glycémie qui en résulte).  C’est notamment le cas des « amidons résistants » qui ne sont pas du tout (ou très peu) digérés au cours du transit gastrointestinal et qui demeurent donc intacts jusqu’à ce qu’ils atteignent le côlon. Selon les facteurs responsables de leur résistance à la digestion, on peut identifier trois principaux types de ces amidons résistants (AR) :

• AR-1 : Ces amidons sont physiquement inaccessibles à la digestion, car ils sont trappés à l’intérieur des cellules végétales non brisées, par exemple les grains entiers.
• AR-2 : La sensibilité des amidons à la digestion peut aussi varier considérablement selon la source et le degré d’organisation des chaines de glucose à l’intérieur des granules. Par exemple, la forme d’amidon la plus répandue dans le règne végétal est l’amylopectine (70-80 % de l’amidon total), un polymère formé de plusieurs embranchements de chaines de glucose.  Cette structure ramifiée augmente la surface de contact avec les enzymes spécialisées dans la digestion des amidons (amylases) et permet une meilleure extraction des unités de glucose présentes dans le polymère. L’autre constituant de l’amidon, l’amylose, possède quant à lui une structure beaucoup plus linéaire qui réduit l’efficacité des enzymes à extraire le glucose présent dans le polymère.  En conséquence, les  aliments contenant une plus grande proportion d’amylose sont plus résistants à la dégradation, relâchent moins de glucose et causent donc une plus faible hausse de la glycémie.  C’est le cas par exemple des légumineuses, qui contiennent jusqu’à 50 % de leur amidon sous forme d’amylose, soit beaucoup plus que d’autres sources d’amidons couramment consommées, comme les tubercules et les céréales.
• AR-3 : Ces amidons résistants sont formés lorsque les granules d’amidon sont chauffées et par la suite refroidies. La cristallisation de l’amidon qui s’ensuit, un phénomène appelé rétrogradation, crée une structure rigide qui protège l’amidon des enzymes digestives. Les salades de pâtes, de pomme de terre ou encore le riz à sushi sont tous des exemples d’aliments contenant des amidons résistants de ce type.

Une conséquence immédiate de cette résistance des amidons résistants à la digestion est que ces polymères de glucose peuvent être considérés comme des fibres alimentaires au point de vue fonctionnel. Ceci est important, car, comme discuté ci-bas, la fermentation des fibres par les centaines de milliards de bactéries (microbiote) présentes au niveau du côlon génère plusieurs métabolites qui jouent des rôles extrêmement importants dans le maintien d’une bonne santé.

Fibres alimentaires. Les fibres sont des polymères de glucose présent en grandes quantités dans la paroi des cellules végétales où elles jouent un rôle important dans le maintien de la structure et de la rigidité des végétaux. La structure de ces fibres les rend totalement résistantes à la digestion et le sucre qu’elles contiennent ne contribue aucunement à l’apport en énergie. Traditionnellement, on distingue deux principaux types de fibres alimentaires, soit les fibres solubles et insolubles, chacune dotée de propriétés physicochimiques et d’effets physiologiques qui leur sont propres. Tout le monde a entendu parler des fibres insolubles (dans le son de blé, par exemple) qui augmentent le volume des selles et accélèrent le transit gastro-intestinal (la fameuse « régularité »).  Ce rôle mécanique des fibres insolubles est important, mais d’un point de vue physiologique, ce sont surtout les fibres solubles qui méritent une attention particulière en raison des multiples effets positifs qu’elles exercent sur la santé.

En captant l’eau, ces fibres solubles augmentent la viscosité du contenu digestif, ce qui contribue à réduire l’absorption du sucre et des graisses alimentaires et ainsi à éviter des hausses trop importantes de la glycémie et des taux sanguins de lipides pouvant contribuer à l’athérosclérose (cholestérol-LDL, triglycérides).  La présence de fibres solubles ralentit également la vidange gastrique et peut donc diminuer l’apport calorique en augmentant le sentiment de satiété.  Enfin, la communauté bactérienne qui réside au niveau du côlon (le microbiote) raffole des fibres solubles (et des amidons résistants) et cette fermentation bactérienne génère plusieurs substances bioactives, notamment les acides gras à courtes chaines (SCFA) acétate, propionate et butyrate. Plusieurs études réalisées au cours des dernières années ont montré que ces molécules exercent une myriade d’effets positifs sur l’organisme, que ce soit en diminuant l’inflammation chronique, en améliorant la résistance à l’insuline, en diminuant la pression artérielle et le risque de maladies cardiovasculaires ou encore en favorisant l’établissement d’un microbiote diversifié, optimal pour la santé du côlon (Tableau 1)

Une compilation  de plusieurs études réalisées au cours des dernières années (185 études observationnelles et 58 essais randomisés, ce qui équivaut à 135 millions de personnes-années), indique  qu’une consommation de 25 à 30 g de fibres par jour semble optimale pour profiter de ces effets protecteurs, soit environ le double de la consommation moyenne actuelle.

Tableau 1. Principaux effets physiologiques des fibres alimentaires. Adapté de Barber (2020).

Globalement, on peut donc voir que la consommation de glucides complexes est optimale pour notre métabolisme, non seulement parce qu’elle assure un apport adéquat en énergie sous forme de sucre, sans provoquer de fluctuations trop importantes de la glycémie, mais aussi parce qu’elle procure au microbiote intestinal les éléments nécessaires à la production de métabolites indispensables à la prévention de plusieurs maladies chroniques et au maintien d’une bonne santé en général.

Sucres modernes

La situation est cependant bien différente pour plusieurs sources de glucides de l’alimentation moderne, en particulier ceux qui sont présents dans les aliments industriels transformés.  Trois grands problèmes sont associés à la transformation :

Les sucres simples.  Les sucres simples (glucose, fructose, galactose, etc.) sont les molécules responsables du goût sucré : l’interaction de ces sucres avec des récepteurs présents au niveau de la langue envoie au cerveau un signal l’alertant de la présence d’une source d’énergie. Le cerveau, qui consomme à lui seul pas moins de 120 g de sucre par jour, raffole du sucre et répond positivement à cette information, ce qui explique notre attirance innée pour les aliments possédant un goût sucré. Par contre, puisque la grande majorité des glucides fabriqués par les plantes sont sous forme de polymères (amidons et fibres), les sucres simples sont en réalité assez rares dans la nature, étant principalement retrouvés dans les fruits, des légumes comme la betterave ou encore certaines graminées (canne à sucre).  C’est donc seulement avec la production industrielle de sucre à partir de la canne à sucre et de la betterave que la « dent sucrée » des consommateurs a pu être satisfaite à une grande échelle et que les sucres simples sont devenus couramment consommés : par exemple, les données recueillies aux États-Unis montrent qu’entre 1820 et 2016, l’apport en sucres simples est passé de 6 lbs (2,7 kg) à 95 lbs (43 kilos) par personne par année, soit une hausse d’environ 15 fois en un peu moins de 200 ans (Figure 2).

Figure 2. Consommation de sucres simples aux États-Unis entre 1820 et 2016.  Tiré de Guyenet (2018).

Notre métabolisme n’est évidemment pas adapté à cet apport très élevé en sucres simples, sans commune mesure avec ce qui est normalement retrouvé dans la nature. Contrairement aux sucres présents dans les glucides complexes, ces sucres simples sont absorbés très rapidement dans la circulation sanguine et causent des hausses très rapides et importantes de la glycémie. Plusieurs études ont montré que les personnes qui consomment fréquemment des aliments contenant ces sucres simples risquent plus de souffrir d’obésité, de diabète de type 2 et de maladies cardiovasculaires. Par exemple, des études ont révélé que la consommation quotidienne de 2 portions de boissons sucrées était associée à une hausse de 35 % du risque de maladie coronarienne. Lorsque la quantité de sucres ajoutés consommés représente 25 % des calories quotidiennes, le risque de maladie du cœur est même triplé. Parmi les facteurs qui contribuent à cet effet néfaste des sucres simples sur la santé cardiovasculaire, mentionnons une augmentation de la tension artérielle et des taux de triglycérides, une diminution du cholestérol-HDL et augmentation du cholestérol-LDL (plus spécifiquement les LDL de petite taille, très denses, qui sont plus nuisibles pour les artères), ainsi qu’une hausse de l’inflammation et du stress oxydatif.

Il faut donc restreindre autant que possible l’apport en sucres simples, qui ne devrait pas  dépasser 10 % de l’apport énergétique quotidien selon l’Organisation mondiale de la santé.  Pour un adulte moyen qui consomme 2000 calories par jour, cela représente seulement 200 calories, soit environ 12 cuillerées à thé de sucre ou l’équivalent d’une seule cannette de boisson gazeuse.

Farines raffinées. Les céréales représentent une des principales sources de glucides (et de calories) dans la plupart des cultures alimentaires du globe. Lorsqu’elles sont sous forme entière, c’est-à-dire qu’elles conservent l’enveloppe externe riche en fibres et le germe renfermant plusieurs vitamines et minéraux, les céréales représentent une source de glucides complexes (amidons) de grande qualité et bénéfique pour la santé. Cet impact positif des grains entiers est bien illustré par la réduction du risque d’accidents coronariens et de la mortalité observée dans un grand nombre d’études populationnelles. Par exemple, des méta-analyses ont récemment montré que la consommation d’environ 50 g de grains entiers par jour était associée à une réduction de 22 à 30 % de la mortalité due aux maladies cardiovasculaires, de 14 à 18 % de la mortalité liée au cancer et de 19 à 22 % de la mortalité totale.

Par contre, ces effets positifs sont complètement abolis lorsque les grains sont raffinés  avec les moulins métalliques industriels modernes pour produire la farine utilisée dans la fabrication d’un très grand nombre de produits couramment consommés (pains, pâtisseries, pâtes, desserts, etc.). En éliminant l’enveloppe externe du grain et son germe, ce procédé permet d’améliorer la texture et la durée de conservation de la farine (les acides gras insaturés du germe sont sensibles au rancissement), mais au prix d’une élimination quasi totale des fibres et d’un appauvrissement marqué en plusieurs éléments nutritifs (minéraux, vitamines, acides gras insaturés, etc.) Les farines raffinées ne contiennent donc essentiellement que du sucre sous forme d’amidon, ce sucre étant beaucoup plus facile  à assimiler en raison de l’absence de fibres qui en temps normal ralentissent la digestion de l’amidon et l’absorption du sucre libéré (Figure 3).

Figure 3. Représentation schématique d’un grain de blé entier et raffiné.

Carence en fibres. Les procédés de fortification permettent de compenser en partie les pertes de certains nutriments (l’acide folique, par exemple) qui se produisent au cours du raffinage des grains céréaliers. Par contre, la perte des fibres lors du raffinage des grains est irréversible et est directement responsable d’une des plus graves carences alimentaires modernes étant donné  les nombreux effets positifs des fibres sur la prévention de plusieurs maladies chroniques.

Glucides de mauvaise qualité

Les sources de glucides de mauvaise qualité, ayant un impact négatif sur la santé, sont donc des aliments contenant une quantité élevée de sucres simples, ayant un contenu plus élevé en grains raffinés qu’en grains entiers ou encore qui renferment une faible quantité de fibres alimentaires (ou plusieurs de ces caractéristiques simultanément). Une façon couramment utilisée pour décrire ces glucides de mauvaise qualité est de comparer la hausse de glycémie qu’ils produisent à celle du glucose pur, ce qu’on appelle l’indice glycémique (IG) (voir encadré). La consommation d’un aliment à indice glycémique élevé cause une hausse rapide et importante de la glycémie, ce qui entraine la sécrétion d’une forte quantité d’insuline par le pancréas pour faire entrer le glucose dans les cellules. Cette hyperinsulinémie peut faire chuter le glucose à des niveaux trop bas, et l’hypoglycémie qui s’ensuit peut paradoxalement stimuler l’appétit, en dépit de l’ingestion d’une forte quantité de sucre quelques heures plus tôt.  À l’inverse, un aliment à faible indice glycémique produit une glycémie plus faible, mais soutenue, ce qui réduit la demande en insuline et permet d’éviter les fluctuations des taux de glucose sanguins souvent observées avec les aliments à indice glycémique élevé. Les pommes de terre, les céréales du petit déjeuner, le pain blanc et les pâtisseries sont tous des exemples d’aliments à indice glycémique élevé, tandis que les légumineuses, les légumes et les noix sont à l’inverse des aliments ayant un indice glycémique faible.

Étude PURE

Des résultats provenant de l’étude épidémiologique PURE (Prospective Urban and Rural Epidemiology), menée par le cardiologue canadien Salim Yusuf, viennent de confirmer le lien existant entre les glucides de mauvaise qualité et le risque de maladies cardiovasculaires.  Dans la première de ces études, publiée dans le prestigieux New England Journal of Medicine, les chercheurs ont examiné l’association entre l’indice glycémique et la charge glycémique totale de l’alimentation et l’incidence d’accidents cardiovasculaires majeurs (infarctus, AVC, mort subite, insuffisance cardiaque) chez plus de 130,000 participants âgés de 35 à 70 ans, répartis sur l’ensemble des cinq continents. L’étude révèle qu’une alimentation ayant un indice glycémique élevé est associée à une hausse significative (25 %) du risque de subir un accident cardiovasculaire majeur chez les personnes sans maladie cardiovasculaire, une augmentation qui atteint 51 % chez celles qui ont une maladie cardiovasculaire préexistante (Figure 4).  Une tendance similaire est observée pour la charge glycémique, mais dans ce dernier cas, la hausse du risque semble toucher seulement les personnes ayant une maladie cardiovasculaire au début de l’étude.

Figure 4. Comparaison du risque d’accidents cardiovasculaires selon l’indice ou la charge glycémique de l’alimentation de personnes en bonne santé (bleu) ou avec des antécédents de maladies cardiovasculaires (rouge). Les valeurs médianes des index glycémiques étaient de 76 pour le quintile 1 et de 91 pour le quintile 5.  Pour la charge glycémique, les valeurs moyennes étaient de 136 g de glucides par jour pour le Q1 et de 468 g par jour pour le Q5. Notez que la hausse du risque d’accidents cardiovasculaires associée à un indice ou une charge glycémique élevée est principalement observée chez les participants ayant une maladie cardiovasculaire préexistante.  Tiré de Jenkins et coll. (2021).

L’impact de l’indice glycémique semble particulièrement prononcé chez les personnes en surpoids (Figure 5).  Ainsi, alors que la hausse du risque d’accidents cardiovasculaires majeurs est de 14 % chez les personnes minces, ayant un IMC inférieur à 25, elle atteint 38 % chez celles qui souffrent d’embonpoint (IMC supérieur à 25).

Figure 5. Impact du surpoids sur la hausse du risque d’accidents cardiovasculaires lié à l’indice glycémique de l’alimentation.  Les valeurs indiquées représentent la hausse du risque d’accidents cardiovasculaires observée pour chaque catégorie (quintiles 2 à 5) d’indice glycémique comparativement à la catégorie présentant l’indice le plus bas (quintile 1).  Les valeurs médianes des indices glycémiques étaient de 76 pour le quintile 1; 81 pour le quintile 2; 86 pour le quintile 3; 89 pour le quintile 4 et de 91 pour le quintile 5.  Tiré de Jenkins et coll. (2021).

Ce résultat n’est pas tellement étonnant, dans la mesure où on sait depuis longtemps que l’excès de graisse perturbe le métabolisme du sucre, notamment en produisant une résistance à l’insuline.  Une alimentation ayant un indice glycémique élevé exacerbe donc la hausse de la glycémie postprandiale déjà en place en raison de l’excès de poids, ce qui conduit à une hausse plus grande du risque de maladies cardiovasculaires. Le message à tirer de cette étude est donc très clair : une alimentation contenant trop de sucres facilement assimilables, telle que mesurée à l’aide de l’indice glycémique, est associée à une hausse significative du risque de subir un accident cardiovasculaire majeur.  Le risque de ces accidents est particulièrement prononcé pour les personnes dont l’état de santé n’est pas optimal, soit en raison de la présence d’un excès de graisse ou d’une maladie cardiovasculaire préexistante (ou les deux).  Diminuer l’indice glycémique de l’alimentation en consommant plus d’aliments contenant des glucides complexes (fruits, légumes, légumineuses, noix) et moins de produits contenant des sucres ajoutés ou des farines raffinées représente donc un prérequis essentiel pour prévenir le développement des maladies cardiovasculaires.

Farines raffinées

Un autre volet de l’étude PURE s’est penché plus spécifiquement sur les farines raffinées comme source de sucres facilement assimilables pouvant augmenter anormalement la glycémie et hausser le risque de maladies cardiovasculaires.   Les chercheurs ont observé qu’un apport élevé (350 g par jour, soit 7 portions) en produits contenant des farines raffinées (pain blanc, céréales du petit déjeuner, biscuits, craquelins, pâtisseries) était associé à une hausse de 33 % du risque de maladie coronarienne, de 47 % du risque d’AVC et de 27 % du risque de mort prématurée. Ces observations confirment donc l’impact négatif des farines raffinées sur la santé et l’importance d’inclure autant que possible des aliments contenant des grains entiers dans l’alimentation. Le potentiel préventif de cette modification alimentaire toute simple est énorme puisque la consommation de grains entiers demeure extrêmement faible, avec la majorité de la population des pays industrialisés qui consomment quotidiennement moins de 1 portion de céréales entières, soit bien en deçà du minimum recommandé (la moitié de tous les produits céréaliers consommés, soit environ 5 portions par jour).

Les pains complets demeurent une excellente façon de hausser l’apport en grains entiers.  Il faut cependant porter une attention particulière à la liste d’ingrédients : au Canada, la loi permet de retirer jusqu’à 5 % du grain lors de la fabrication de la farine de blé entier, et la partie éliminée contient la majeure du germe et une fraction du son (fibres). Ce type de pain est supérieur au pain blanc, mais il est préférable de choisir des produits à base de farines intégrales qui, elles, contiennent toutes les parties du grain. Notons aussi que les pains multicéréales (7-14 grains) contiennent toujours 80 % de farine de blé et d’un maximum de 20 % d’un mélange d’autres céréales (sinon le pain ne lève pas). Le nombre de grains importe donc peu et ce qui compte est que la farine soit de blé entier ou idéalement intégrale, ce qui n’est pas toujours le cas.

En somme, une façon simple de diminuer le risque d’accidents cardiovasculaires et d’améliorer la santé en général est de remplacer autant que possible l’apport en aliments riches sucres simples et en farines raffinées par des aliments d’origine végétale, contenant des glucides complexes. En plus des glucides, cette simple modification influencera à elle seule la nature des protéines et des lipides ingérés ainsi que, du même coup, l’ensemble des phénomènes qui favorisent l’apparition et la progression des plaques d’athérosclérose.