Réaction de Maillard

Réaction de Maillard 11 juillet 2018

La rencontre entre le sucre et les protéines

La première publication relative à la réaction de Maillard, connue dans le monde médical sous le nom de glycation ou glycosylation non enzymatique des protéines, date de 1913. Découverte par Louis-Camille Maillard, cette réaction chimique fait encore actuellement l’objet d’études.

Doctinews N°111 Juin 2018


Par le Dr Oussama Ellafiti

 Docteur en pharmacie


 

L
a réaction de Maillard nécessite de mettre en présence des protéines, des sucres et de l’eau (avec un taux d’hygrométrie idéal d’environ 15 %), le tout chauffé de 0° C à 150° C avec une réaction rapide à 100° C et violente à 150° C. Elle génère la production d’un composé noir et insoluble, une élimination de l’eau et parfois un dégagement aromatique.

Mécanismes

La réaction de Maillard fait encore l'objet d'études et n'a pas livré tous ses mystères. Cependant, ses mécanismes principaux sont bien connus : l Le groupe carbonyle du sucre réagit avec le groupe amine de l'acide aminé, produisant des glycosylamines N-substituées et de l'eau ; l Les glycosylamines subissent une réaction appelée réarrangement d'Amadori pour former des cétosamines ; l Il existe trois voies pour les cétosamines de poursuivre la réaction. Le corps final est une « IMINE », composé organique caractérisé par une double liaisoncarbone-azote. De plus, l'azote est lié grâce à son troisième électron de valence à un second groupe alkyle ou à un hydrogène.

Applications

En cuisine : La réaction de Maillard se produit au cours de très nombreuses préparations culinaires, en particulier lors de la cuisson des viandes qui en est l’exemple le plus courant. Elle se manifeste par le brunissement non enzymatique et aromatique produit par les mélanoïdines, pigments bruns à haut poids moléculaire résultant de la condensation et de la polymérisation des sucres aldéhydiques et d'acides aminés. Elle est liée à la présence de protéines et de leurs sucres réducteurs et de l’eau dont la concentration idéale doit se situer entre 7 et 15 %. La chaleur du four ou de la plaque de cuisson augmente considérablement la rapidité des transformations, raison pour laquelle la coloration de la viande est rapide. Le changement de couleur (du brun pouvant aller jusqu’au noir) s’accompagne d’une production d’acrylamide, un composé organique reconnu par l’Organisation mondiale de la santé (OMS) comme présentant un risque pour la santé humaine. Il peut potentiellement être cancérigène et peut provoquer des lésions aux tissus nerveux. Il est donc conseillé de ne pas trop cuire certains aliments pour éviter ce brunissage excessif ou de varier les techniques de cuisson. Ainsi, les scientifiques n’ont pas trouvé de trace d’acrylamide dans les aliments qui ont été bouillis, pochés ou cuits à la vapeur.

En médecine La réaction de Maillard, connue dans le monde médical sous le nom de glycation ou glycosylation non enzymatique des protéines, a d’abord été étudiée dans le cadre du diabète grâce à l’hémoglobine glyquée, une variante de l’hémoglobine due à des modifications engendrées par la réaction de Maillard, qui sert maintenant de marqueur à long terme de l’état diabétique des patients. La glycation a des conséquences dans tout l’organisme, qui sont plus marquées seulement dans le cas de personnes diabétiques. La glycation produit des résidus appelés « Advanced glycation end-products » (AGE) qui s’accumulent dans l'organisme. Ils conduisent à des lésions cellulaires et tissulaires, au vieillissement vasculaire et à l’insuffisance rénale. Ils favoriseraient également la maladie d'Alzheimer. Il faut aussi noter que la glycation est indépendante du diabète, mais la forte proportion de sucres dans le cas de cette maladie favorise grandement la réaction de Maillard et donc la glycation car, dans l’organisme, elle est ponctuelle et non enzymatique.

En cosmétique Les crèmes cosmétiques autobronzantes utilisent également la réaction de Maillard. La dihydroxyacétone (DHA) qu’elles contiennent est un sucre qui, par réaction chimique (réaction de Maillard) avec les protéines des cellules mortes de la couche cornée de la peau, crée un pigment brun. Ce pigment, appelé mélanoidine, disparait avec l’élimination des couches superficielles de l’épiderme.

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