Stress oxydatif : connaissez-vous l’indice ORAC ?

Les radicaux libres, ou ROS (Reactive Oxygen Species), sont des molécules instables dérivant directement de la respiration. Environ 2% de l’oxygène consommé est à l’origine de la production de ces radicaux libres. Il s’agit donc d’un mécanisme physiologique permanent, indispensable à la vie.

Qu’est-ce que le stress oxydant ?

Lorsque les productions de radicaux libres sont trop importantes ou les capacités de défenses insuffisantes, le même stress oxydant risque alors de se propager. Pour se protéger, l’organisme dispose en effet de systèmes de protection endogènes, des complexes enzymatiques au nom barbare, présents dans les mitochondries et le cytosol des cellules :

• La Glutathion Peroxydase (GPx) est formée de 4 sous-unités contenant chacune un atome de sélénium incorporé dans une molécule de sélénocystéine.
• La Superoxyde Dismutase (SOD) catalyse la dismutation du superoxyde, un radical libre formé lors d’un stress oxydant.
• La catalase permet la transformation du peroxyde d’hydrogène.

Le bon fonctionnement de ces systèmes endogènes est dépendant de la présence de certains minéraux, à savoir le Zinc, le Sélénium, le Manganèse et le Cuivre.

Indépendamment de ces systèmes de protection interne de l’organisme, l’alimentation regorge de puissantes molécules anti-oxydantes , les célèbres vitamines A, C et E, mais aussi de nombreux actifs végétaux, telle que la famille des polyphénols. Vous pouvez retrouver quelques exemples d’anti-oxydants et leurs propriétés spécifique dans mon article sur les fruits et légumes de novembre ou de décembre.

Lorsque votre alimentation est insuffisamment riche en antioxydants, en toute logique les risques de stress oxydant prolongé et incontrôlé augmentent, ceux de l’attaque cellulaire avec. L’excès de radicaux libres va en effet attaquer de nombreuses structures cellulaires : glucidiques (mécanisme dit de glycation), lipidiques (lipopéroxydation), protéiques, voire l’information génétique elle-même, la structure d’ADN, favorisant ainsi fortement les processus de cancérogénèse. D’une manière générale, ces oxydations contribuent à la perte de fonctionnalité des cellules et à leur vieillissement accéléré. On peut ainsi citer l’oxydation du cholestérol, marqueur essentiel de protection cardio-vasculaire. Davantage que votre taux de LDL-cholestérol (ce que l’on appelle à tord le mauvais cholestérol), c’est en effet le LDLox pour LDL-oxydé, qui augmente les risques d’athérosclérose et plus globalement cardio-vasculaires.

La nature étant bien faite, si ce stress oxydant existe, c’est qu’il joue des rôles bénéfiques. Vos cellules immunitaires ont par exemple besoin de lui pour vous défendre contre les inflections, de même que l’inflammation générée suite à une blessure ou à une intervention chirurgicale est indispensable pour permettre le processus de cicatrisation. L’adaptation cellulaire à l’effort régulier et l’augmentation des performances qui en découle est également conditionnée à l’existence d’un stress oxydant contrôlé, ponctuel et local. La consommation plus importante d’oxygène engendre en effet une élévation du stress oxydant, les radicaux libres stimulent alors la production de cytokines, entraînant une cascade de réactions inflammatoires. Les cellules immunitaires sont alors recrutées sur le site de l’inflammation et vont aider à « nettoyer » et réparer les dommages tissulaires. Tout est donc une question d’équilibre, encore et toujours. Retrouvez d’ailleurs mon article sur la désadaptation à l’effort, les rôles de l’alimentation sur le contrôle de l’inflammation ou encore les intérêts relatifs d’une prise d’anti-oxydants en phase de récupération.

L’indice ORAC

ORAC est l’acronyme pour « Oxygen Radical Absorbance Capacity » ou Capacité d’absorption des radicaux dérivés de l’oxygène. Cet indice permet de déterminer le pouvoir antioxydant d’un aliment. L’idée est simple : plus l’indice ORAC est grand, plus l’aliment possède de propriétés antioxydantes.

Le principe de mesure de l’indice ORAC est le suivant. Un générateur produit des radicaux libres mis en présence d’une sonde fluorescente (fluorescéine). Les radicaux vont oxyder cette sonde, diminuant ainsi l’intensité de sa fluorescence. L’ajout d’un antioxydant permet alors d’absorber les radicaux libres, donc limiter les dégâts sur la sonde et ainsi retarder la diminution de fluorescence. L’expérience est réalisée jusqu’à ce que l’activité antioxydante soit épuisée. Les radicaux libres non absorbés par les antioxydants continueront à diminuer la fluorescence de la sonde. L’antioxydant de référence utilisé pour les mesures est le Trolox, abréviation du nom un peu plus barbare de 6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid. En clair, il s’agit d’un analogue synthétique de la vitamine E, mais soluble dans l’eau. La quantification se mesure ensuite en calculant l’aire sous la courbe de l’échantillon testé et en la comparant à celle du Trolox. Vous obtenez alors l’indice ORAC, exprimé en µmol TE / 100 g d’aliments (TE = équivalent Trolox) : 1 unité ORAC est équivalente à la protection nette par 1 micromole de Trolox.

Pour optimiser son statut anti-oxydant en dehors de situations spécifiques (activité intense, exposition aux polluants, UV, traitement médicamenteux, etc.), les besoins sont estimés entre 3000 et 5000 unités ORAC par jour.

D’autres mesures existent pour quantifier la capacité anti-oxydante d’échantillons alimentaires ou prélèvements biologiques :

• TRAP : Total Radical-trapping Antioxidant Parameter. De la même manière que le test ORAC, il évalue l’activité anti-oxydante par piégeage de radicaux différents, comme les peroxydes ROO •.
• FRAP : Ferric ion Reducing Antioxidant Power. Il mesure la capacité anti-oxydante des aliments selon leur capacité de réduction des ions ferriques en ions ferreux.
• TEAC : Trolox Equivalence Antioxidant Capacity. Cette méthode est basée sur la capacité d’un échantillon à inhiber la formation du radical ABTS (ABTS•+) issu de la réaction entre le composé chimique ABTS (acide 2,2′-azino-bis(3éthylbenz-thiazoline-6-sulfonique)) et le persulfate de potassium (K2S2O8). Le radical ABTS•+ a normalement une couleur allant du bleu au vert. L’ajout d’antioxydants réduit la formation de ce radical et entraîne une décoloration du mélange, mesurée par spectrophotométrie.

De manière beaucoup plus concrète, car c’est bien ce qui nous intéresse d’un point de vue pratique, voici l’indice ORAC de quelques aliments pour vous permettre de guider vos choix

• 15g de Baies d’açai : indice d'ORAC de 15405
• 15g de Cacao (poudre, non sucré) : indice d'ORAC de 8348
• 80g d'Artichaut cuit : indice d'ORAC de 7533
• 150g de Grenades : indice d'ORAC de 6719
• 150g de Pomme (Granny Smith) : indice d'ORAC de 5847
• 2 Clous de girofle : indice d'ORAC de 5806
• 200g de Brocolis cuits : indice d'ORAC de 4320
• 200g d'Orange : indice d'ORAC de 4206
• 20g de Chocolat noir (> 70% de cacao) : indice d'ORAC de 4163
• 120g de Figues (~ 3) : indice d'ORAC de 4060
• 2g d'Origan : indice d'ORAC de 4003
• 60g de Prunes (~ 2) : indice d'ORAC de 3660
• 200g d'Épinard : indice d'ORAC de 3030
• 150g de Pêche : indice d'ORAC de 2883
• 15g de Noix de pécan : indice d'ORAC de 2691
• 2g de Cannelle moulue : indice d'ORAC de 2628
• 200g de Mangue (1/2) : indice d'ORAC de 2600
• 2g de Curcuma : indice d'ORAC de 2541
• 15g de Baies de sureau : indice d'ORAC de 2205
• 60g de Fraises : indice d'ORAC de 2146
• 200g de Poivron jaune cru : indice d'ORAC de 2086
• 15g de Noix : indice d'ORAC de 2031
• 200g de Poivron vert cru : indice d'ORAC de 1870
• 25g de Pruneaux secs : indice d'ORAC de 1638
• 30g de Framboises : indice d'ORAC de 1520
• 2g de Persil sec : indice d'ORAC de 1487
• 15g de Noisette : indice d'ORAC de 1447
• 30g de Mûres : indice d'ORAC de 1401
• 100g de Citron (sans peau) : indice d'ORAC de 1346
• 15g de Pistache : indice d'ORAC de 1197
• 90g de Kiwi : indice d'ORAC de 1089
• 90g d'Abricots (~2) : indice d'ORAC de 999
• 125g de Banane : indice d'ORAC de 994
• 2g de Curry en poudre : indice d'ORAC de 970
• 125g de Carotte crue : indice d'ORAC de 871
• 60g de Raisin rouge : indice d'ORAC de 756
• 130g de Tomate crue : indice d'ORAC de 710
• 15g de Amandes : indice d'ORAC de 668
• 2g de Sauge : indice d'ORAC de 640
• 150g de Tomate cuite : indice d'ORAC de 635
• 2g de Thym : indice d'ORAC de 549
• 25g de Radis crus (~5) : indice d'ORAC de 438
• 100g de Melon : indice d'ORAC de 315
• 200g de Pastèque : indice d'ORAC de 284
• 0,5g de Poivre noir : indice d'ORAC de 138
• 2g de Ail : indice d'ORAC de 114
• 70g de Thé vert infusé : indice d'ORAC de 88
• 10g de Huile d’olive extra-vierge : indice d'ORAC de 37
• 2g de Persil frais : indice d'ORAC de 26

Pour aller plus loin :
Haytowitz DB, Bhagwat S. USDA Database for the Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) of Selected Foods, Release 2. U.S. Department of Agriculture, May 2010.

Huang D, Ou B, Prior RL. The Chemistry behind Antioxidant Capacity Assays. J. Agric. Food Chem. 2005, 53, 1841−1856.

Cao G, Alessio HM, Cutler RG. Oxygen-radical absorbance capacity assay for antioxidants. Free Radic Biol Med. 1993 Mar;14(3):303-11.

Zulueta A, Esteve MJ, Frígola A. ORAC and TEAC assays comparison to measure the antioxidant capacity of food products. Food Chemistry 114 (2009):310–316.