Fibres alimentaires

Définition et approche générale des fibres et de leurs différents composants

Les fibres alimentaires sont des composants essentiels de notre alimentation, qui ont comme propriété commune de ne pas être digérées, et qui jouent un effet protecteur vis-à-vis de maladies chroniques comme le cancer.

La définition la plus appropriée des fibres est sûrement celle proposée par un chercheur britannique du nom de Trowell : « Les fibres alimentaires sont les composants de notre alimentation qui ne sont pas digérés par les enzymes du tube digestif de l’homme ».

Cette définition mérite cependant quelques précisions :

Si elles ne subissent aucune dégradation dans l’estomac et l’intestin, les fibres sont néanmoins attaquées et en partie dégradées par les bactéries du colon ;

Les fibres sont des mélanges de substances d’origine végétale qui peuvent être de différents types :

Selon leur origine :

  • constituants de la paroi des cellules végétales : cellulose, hemi-cellulose, pectines et lignine ;
  • constituants de réserves : certaines hemi-celluloses, pectines, glucanes, gommes et fibres d’algues.

Selon leurs propriétés physico-chimiques :

  • les fibres solubles, qui ont un fort pouvoir de rétention d’eau ;
  • les fibres insolubles, qui restent en suspension et permettent d’augmenter le volume des contenus digestifs.

Selon leur composition chimique :

Ce sont des molécules très complexes et de très grande taille : les polysaccharides :

  • la cellulose (polymère linéaire de glucose de haut poids moléculaire), dont la composition est telle que l’amylase (enzyme digestif) ne peut la détruire ;
  • les bêta-glucanes :polymères linéaire de glucose ;
  • les hémi-cellulose : famille de fibres très hétérogènes qui contiennent souvent des sucres : glucose, galactose, pentoses ;
  • les pectines : enchaînement de molécules d’acide galacturonique et de rhamnose ;
  • les gommes aux noms complexes (guar, caroube, acacia, tragacanthe) sont des hétéro-polymères de structure complexe ;
  • la lignine : totalement insoluble, c’est un polymère complexe de phényl-propane ;
  • l’amidon résistant : c’est une partie de l’amidon qui a échappé à la destruction enzymatique de l’intestin grêle.

Cette complexité est directement liée aux effets variés des fibres. Celles-ci jouent un rôle important dans la prévention des troubles intestinaux et de nombreuses pathologies chroniques comme les maladies cardio-vasculaires, les cancers, le diabète et l’obésité.

Les besoins en fibres

Etude des besoins quotidiens en fibres

Les besoins en fibres sont de l’ordre de 30 à 40 grammes par jour.

Ils ne sont pas couverts par une alimentation classique compte tenu du fait que les apports en France sont en moyenne de l’ordre de 15 g par jour.

Si l’on sait que 100 grammes de pain blanc apportent 2 grammes de fibres, ou que 100 grammes de tomates ou de pommes de terre apportent 1 gramme de fibres, on imagine facilement ce qu’il convient de manger pour couvrir les besoins.

La quantité de fibres nécessaire est déterminée à partir du seuil de véritable protection contre les maladies chroniques. Les besoins en fibres sont couverts par moitié par des fibres insolubles et par moitié par des fibres solubles.

Sources de fibres alimentaires

Présentation des principales sources de fibres alimentaires

Les fibres alimentaires sont d’origine végétale et, dans les pays industrialisés, elles sont consommées essentiellement sous la forme de céréales, de fruits, de légumes et de légumineuses.

Il existe trois principales sources de fibres qui doivent se retrouver de manière constante à tous les repas afin de bénéficier au maximum du rôle protecteur contre la survenue de maladies chroniques.

Les céréales :

  • ce sont les principales sources de fibres alimentaires ;
  • en France, c’est le blé qui représente la principale source : 90 % ;
  • les céréales complètes contiennent 7 à 15 % de fibres hémi-cellulose ;
  • elles contiennent également :
    • de la cellulose : 15 à 25 % du total ;
    • de la lignine : 1 à 4 % du total.
  • leur teneur en fibres solubles est variable ;
  • elles sont d’autant plus riches en fibres qu’elles sont complètes, c’est-à-dire non raffinées.

Les légumes secs :

• leur teneur en fibres est élevée : environ 25 % de fibres solubles ;

• la cuisson fait baisser leur teneur en fibres, la réduisant de deux à trois fois : il faut donc prendre en compte cette déperdition dans les apports.

Les légumes et les fruits :

• leur très forte teneur en eau fait que leur contenu en fibres reste relativement peu élevé par rapport à leur poids : de l’ordre de 1 à 4 % en moyenne.

L’origine des fibres

Elle peut aussi être présentée en fonction de la nature soluble et insoluble des fibres, ainsi que par leur teneur pour 100 grammes de matière fraîche :

Fibres insolubles :

  • all bran de Kellogs : 28 g ;
  • amandes : 11 à 15 g ;
  • pain complet : 7 à 8 g ;
  • pois chiches cuits : 5 à 10 gr ;
  • petits pois cuits : 3 à 6 g ;
  • lentilles cuites : 4 à 5 g ;
  • pain blanc : 2 à 3 gr ;
  • riz complet : 2 à 3 g ;
  • ananas : 1 g.

Fibres solubles :

  • son d’avoine : 16 à 25 g ;
  • pruneaux : 7 à 13 g ;
  • figues sèches : 9 à 12 g ;
  • haricots blancs, rouges : 4 à 9 g ;
  • flocons d’avoine : 4 à 7 g ;
  • carottes : 2 à 4 g ;
  • poireaux : 2 à 3 g ;
  • choux, épinards : 1 à 3 g ;
  • pommes de terre vapeur : 1 à 2 g ;
  • oranges, poires, pêches : 2 g.

Fibres : les mécanismes d’action

Analyse des différents mécanismes d’action des fibres et effets protecteurs sur la santé

Les fibres ont des mécanismes d’action différents selon la cible sur laquelle ils agissent.

Les fibres régularisent le transit intestinal

  • Leur pouvoir hygroscopique permet une rétention d’eau dans l’intestin, conduisant à augmenter le volume des selles, et à augmenter la teneur en eau du contenu intestinal. Ces deux éléments sont responsables d’une meilleure progression du transit et d’une régularisation de la motricité intestinale, composante mécanique du transit intestinal.
  • La fermentation qu’elle engendre dans le colon entraîne une augmentation de la masse microbienne.
  • Cette fermentation entraîne la formation d’acides gras volatils qui ont des propriétés laxatives.

Les fibres agissent sur le cholestérol

  • Elles ont une capacité à lier les sels biliaires et donc à augmenter leur excrétion fécale. Cette élimination entraîne une demande accrue de cholestérol pour la synthèse hépatique de sels biliaires.
  • Elles modifient l’absorption des lipides dans l’intestin :
  1. en agissant sur la vidange gastrique et en modifiant la viscosité des contenus gastro-intestinaux ;
  2. en modifiant les processus chimiques nécessaires à l’absorption des lipides ;
  3. en réduisant la quantité de cholestérol et de triglycérides transportés par les chylo-microns, petites unités de transport assumant le passage dans l’organisme au travers de la barrière intestinale.
  • Elles réduisent la synthèse intra-hépatique du cholestérol et des triglycérides par l’action des acides gras volatils produits lors de la fermentation qui a lieu dans le côlon.

Les fibres agissent sur le cancer du côlon

Cette action ne semble pas devoir être remise en question. Différentes explications peuvent être évoquées :

  • action sur le temps de transit ;
  • réduction du transit intestinal, et de fait réduction de la transformation d’acide biliaire 1 en acide biliaire 2;
  • par la production d’acides gras non volatils, rôle important dans la différenciation cellulaire.

L’action sur le cancer du sein serait liée à une augmentation de l’élimination des œstrogènes fécaux.

Les bienfaits des fibres alimentaires

Effets des fibres sur la survenue de maladies chroniques

Les fibres ont un rôle protecteur sur différentes maladies chroniques.

Le rôle des fibres est multiple et concerne différents symptômes et pathologies : les troubles intestinaux et en particulier la constipation, les maladies cardio-vasculaires, certains cancers, le diabète, l’obésité.

Présentation des bénéfices de la consommation de fibres selon les pathologies :

Troubles intestinaux

Amélioration de la constipation : les fibres représentent toujours le meilleur traitement du colon irritable en réduisant les symptômes. Il existe une relation directe entre l’intensité de certains des symptômes, et en particulier des douleurs abdominales, et la consommation de fibres : ceci est particulièrement significatif pour une consommation de plus de 30 gr par jour ;

Amélioration des symptômes fonctionnels de la diverticulose colique (les polypes intestinaux) en régularisant le temps de transit intestinal et en diminuant les mouvements de l’intestin (en nombre et en amplitude).

Risques cardio-vasculaires

  • Réduction du cholestérol : les fibres sous forme de flocon d’avoine font baisser le taux de cholestérol de 13 à 26 %. 6 à 15 grammes de pectine par jour conduisent à une baisse du taux de cholestérol de 4 à 19 %.
  • Réduction du LDL cholestérol.
  • Réduction de la pression artérielle.
  • Réduction de la mortalité cardio-vasculaire, essentiellement grâce à la baisse du cholestérol et de la pression artérielle. Indépendamment, on constate que les individus qui consomment 37 grammes de fibres par jour ont une mortalité quatre fois plus faible que ceux qui en consomment moins de 20 grammes. Autre exemple : une augmentation de 6 grammes de la consommation de fibres par jour entraîne une mortalité cardio-vasculaire réduite de l’ordre de 25 %.

Diabète

  • Dans le diabète non insulino-dépendant, un apport supplémentaire en fibres améliore les glycémies à jeun, c’est-à-dire le degré de gravité de la maladie.
  • Dans le diabète insulino-dépendant, une consommation supplémentaire de fibres et en particulier de gomme guar réduit la glycémie.

Cancers

De très nombreuses études épidémiologiques ont montré la relation existant entre la consommation de fruits et de légumes et le risque de cancer. Les résultats de ces études sont présentés selon trois grands axes :

  • le site du cancer, c’est-à-dire l’organe touché ;
  • le degré de risque :

• risque diminué ;
• aucune relation ;
• risque augmenté.

  • le degré de validation de l’information produite par ces études :

• convaincante ;
• probable ;
• possible ;
• insuffisant.

Les fibres ont une action :

  • Convaincante : Les fibres des fruits et légumes agissent fortement sur la bouche, le pharynx, l’œsophage, les poumon et l’estomac. Les fibres des légumes seuls ciblent le colon et le rectum.
  • Probable : Les fibres des fruits et légumes agissent en partie sur le larynx, le pancréas, les seins et la vessie.
  • Possible : Les fibres des fruits et légumes ont une action possible sur les ovaires, le corps et le col de l’utérus et la thyroïde.
    Légumes seuls peuvent agir sur le foie, la prostate et les reins.

Quelques exemples :

  • cancer du côlon : les fibres auraient un effet positif avec une relation inverse entre l’apport en fibres et le cancer colo-rectal : pour un apport de 27 g de fibres par jour le risque de cancer colo-rectal est diminué de moitié ;
  • cancer du sein : le résultat des différentes études menées sur ce sujet montre bien l’efficacité des fibres, permettant d’introduire la consommation de céréales parmi les recommandations de la prévention du cancer du sein.

Obésité

  • Les fibres ont un effet sur la satiété.
  • Les fibres ont un effet sur le cholestérol et le diabète, souvent présents chez les obèses.