Polyphénols et flavonoïdes : sources, rôles et bienfaits

Polyphénols et flavonoïdes : thé, cacao, agrumes — quels vrais bienfaits ?

1. Polyphénols et flavonoïdes : de quoi parle-t-on ?

En bref : tous les flavonoïdes sont des polyphénols, mais tous les polyphénols ne sont pas des flavonoïdes. Connaître la sous-famille permet de savoir dans quel aliment la chercher et comment elle sera absorbée.

Pour le botaniste, les polyphénols sont des métabolites secondaires : des molécules qui ne servent pas à la croissance de base de la plante, mais à sa défense contre les agressions — UV, gel, champignons, insectes, herbivores. Ils sont aussi à l’origine de ses propriétés organoleptiques (couleur, amertume, astringence).

Pour le chimiste, un polyphénol porte plusieurs fonctions phénol, c’est-à-dire des groupements hydroxyles (–OH) fixés sur un ou plusieurs noyaux aromatiques (des cycles benzéniques). On les classe selon leur squelette carboné : nombre de cycles et nature du « pont » qui les relie (Manach C et al., Am J Clin Nutr, 2004).

Les quatre grandes classes

• Acides phénoliques (C6-C1 ou C6-C3) : acide gallique du thé, acide caféique et chlorogénique du café, des fruits rouges.
• Stilbènes (C6-C2-C6) : le resvératrol du raisin, présent en quantités très faibles dans l’alimentation.
• Lignanes (C6-C3-C3-C6) : graines de lin et de sésame surtout.
• Flavonoïdes (C6-C3-C6) : deux cycles aromatiques (A et B) reliés par un hétérocycle oxygéné (C). Le nom vient du latin flavus, « jaune ».

Génine, hétéroside, tanin : le vocabulaire utile

Dans la plante, les flavonoïdes existent rarement « nus ». Le plus souvent, ils sont glycosylés (liés à un sucre : on parle d’hétéroside), estérifiés (liés à un acide organique) ou polymérisés (enchaînés en longues molécules).

• La partie sans sucre s’appelle la génine ou aglycone. En nomenclature pharmaceutique française, elle se termine souvent en -ol (quercétol, hespérétol, naringétol).
• La rutine (rutoside) est de la quercétine liée à un disaccharide, le rutinose. L’hespéridine et la naringine sont les hétérosides des agrumes.
• Les proanthocyanidines (ou tanins condensés) sont des polymères de flavanols : ce sont elles qui « râpent » la langue dans le thé ou le vin.
• Un même fruit contient souvent cinq à dix formes glycosylées différentes d’un même flavonol.

2. Où les trouver : aliments sources et apports réels

En bref : fruits, boissons végétales (café, thé, cacao) et légumes colorés fournissent l’essentiel. Un Français en consomme environ 1 g par jour, mais la teneur d’un même aliment varie fortement selon la variété, la culture et la cuisine.

Les polyphénols sont ubiquitaires dans le monde végétal. Les ordres de grandeur ci-dessous, en milligrammes par kilo d’aliment frais, sont tirés des revues de référence de l’INRA de Clermont-Ferrand (Scalbert A, Williamson G, J Nutr, 2000 ; Manach C et al., Am J Clin Nutr, 2004).

Combien en consommons-nous ?

Dans la cohorte française SU.VI.MAX, l’apport moyen en polyphénols atteint environ 1,2 g par jour, avec de très grandes différences d’une personne à l’autre ; le café en est le premier contributeur, devant le thé, le chocolat, les fruits et le vin (Pérez-Jiménez J et al., Am J Clin Nutr, 2011). Les acides phénoliques et les anthocyanes pèsent plus lourd que les flavonols ou les isoflavones dans une alimentation occidentale.

C’est bien plus que la vitamine C (environ 100 mg/j) ou la vitamine E (environ 10 mg/j) : en masse, les polyphénols sont nos premiers composés « antioxydants » alimentaires. La base de données française Phenol-Explorer permet de vérifier la teneur de plus de 400 aliments ; les épices, le cacao et les baies sombres arrivent en tête pour 100 g (Pérez-Jiménez J et al., Eur J Clin Nutr, 2010).

Une teneur très variable

• Variété et maturité : une pomme ancienne peut contenir plusieurs fois plus de polyphénols qu’une variété sélectionnée pour sa douceur.
• Ensoleillement et stress : les flavonoïdes étant des molécules de défense, un fruit exposé au soleil ou aux agressions en fabrique davantage.
• Épluchage : la peau concentre souvent l’essentiel des flavonols et des anthocyanes.
• Cuisson à l’eau : l’oignon et la tomate perdent environ 75 à 80 % de leur quercétine après 15 minutes d’ébullition, contre environ 30 % à la poêle (Manach C et al., Am J Clin Nutr, 2004).

3. Biodisponibilité : c’est le microbiote qui décide

En bref : ce que l’on mange n’est pas ce qui circule dans le sang. La plupart des polyphénols arrivent au côlon, où vos bactéries les transforment : deux personnes qui mangent la même chose n’en tirent pas le même bénéfice.

Le parcours d’un flavonoïde se fait en trois étapes (Manach C et al., Am J Clin Nutr, 2005) :

• Intestin grêle : une petite partie des hétérosides est coupée par des enzymes de la muqueuse (la lactase-phlorizine hydrolase), puis absorbée sous forme de génine.
• Intestin et foie : la génine est aussitôt conjuguée (accrochée à un acide glucuronique, un sulfate ou un groupement méthyle), comme un médicament que l’on prépare pour l’éliminer.
• Côlon : l’essentiel — souvent estimé à 90 à 95 % des polyphénols ingérés — y parvient intact, où le microbiote le découpe en petits acides aromatiques et en métabolites actifs (Cardona F et al., J Nutr Biochem, 2013).

Ce qui circule réellement

Dans le plasma, on ne retrouve presque pas de formes alimentaires : pas de polymères, pas d’hétérosides (sauf pour les anthocyanes), et peu de génine libre (en général moins de 10 %, l’EGCG du thé faisant exception). Ce sont surtout des glucuronides et des sulfates. Après un jus d’orange, par exemple, circulent principalement des glucuronides d’hespérétine.

Les concentrations restent faibles : de l’ordre du micromolaire, voire en dessous, et transitoires (quelques heures). À titre de comparaison, la vitamine C plasmatique se situe autour de 50 micromolaires.

Producteur d’équol ou pas : les « métabotypes »

L’exemple le plus parlant est celui de la daïdzéine du soja. Certaines bactéries du côlon la transforment en équol, une molécule plus œstrogénique et plus stable. Or seule une partie des adultes — environ 30 à 50 % selon les populations, davantage en Asie qu’en Occident — héberge ces bactéries (Setchell KDR et al., J Nutr, 2002).

Le même phénomène existe pour les lignanes du lin, converties en entérolactone et entérodiol, et pour les ellagitanins de la grenade et des noix, convertis en urolithines. La variabilité dépend aussi du polymorphisme génétique des enzymes de conjugaison. C’est l’une des raisons pour lesquelles les essais cliniques donnent des résultats si hétérogènes.

4. Comment agissent-ils ? De l’antioxydant à l’hormèse

En bref : in vitro, les flavonoïdes sont de puissants antioxydants ; dans le corps, ils sont trop peu concentrés pour l’être directement. Ils agissent plutôt comme une « petite alerte » qui pousse la cellule à renforcer ses propres défenses.

L’ancienne théorie : trois effets antioxydants directs

• Capture des radicaux libres (effet « scavenger ») grâce aux fonctions phénol, qui cèdent facilement un électron.
• Chélation des métaux de transition (fer, cuivre), ce qui bloque la réaction de Fenton, source du radical hydroxyle.
• Inhibition d’enzymes productrices de radicaux, comme la xanthine oxydase.

Ces effets sont réels en éprouvette et dans la lumière de l’intestin, où les concentrations sont élevées. Mais dans le sang, les flavonoïdes sont des centaines de fois moins concentrés que l’acide urique ou la vitamine C : leur contribution directe à la défense antioxydante y est marginale.

Des molécules ambivalentes

Selon la position de leurs groupements –OH et le milieu, les flavonoïdes peuvent aussi devenir pro-oxydants : en s’auto-oxydant, ils forment des quinones et produisent un peu d’espèces réactives de l’oxygène. Loin d’être un défaut, cette petite agression serait la clé de leur action.

La nouvelle théorie : l’hormèse et la voie KEAP1-NRF2

L’hormèse désigne la réponse bénéfique d’un organisme à une faible dose d’un agent stressant — un peu comme l’effort physique entraîne le muscle. Les quinones des flavonoïdes modifient KEAP1, une protéine « geôlière » qui retient le facteur NRF2 dans le cytoplasme. Libéré, NRF2 gagne le noyau et active les gènes de défense : enzymes antioxydantes (catalase, glutathion peroxydase, hème oxygénase) et enzymes de détoxication de phase II (glutathion transférase).

C’est ce que des auteurs ont résumé sous le terme de « para-hormèse » : les antioxydants nutritionnels agissent en entretenant le « tonus » des défenses, pas en piégeant eux-mêmes les radicaux (Forman HJ, Davies KJA, Ursini F, Free Radic Biol Med, 2014). En parallèle, plusieurs flavonoïdes freinent la voie inflammatoire NF-κB, activent le récepteur nucléaire PPAR-γ (ce qui réduit l’expression de la COX-2) et diminuent la production des cytokines IL-6 et TNF-α.

5. Cœur, veines et vaisseaux : les preuves les plus solides

En bref : c’est sur l’endothélium (la paroi interne des vaisseaux) que les preuves humaines sont les meilleures. Les flavonoïdes d’agrumes ont une place modeste mais réelle dans l’insuffisance veineuse ; les flavanols du cacao bénéficient d’une allégation de santé officielle.

L’ancienne « vitamine P » et les veinotoniques

Dès les années 1930, on attribue aux flavonoïdes d’agrumes une action sur la perméabilité capillaire, d’où le nom de « vitamine P ». Le terme a été abandonné (ce ne sont pas des vitamines), mais l’idée est restée : diminuer la fuite de liquide hors des capillaires et renforcer leur résistance.

Les citroflavonoïdes sont les principes actifs de plusieurs veinotoniques, en particulier la fraction flavonoïque purifiée micronisée (diosmine 90 % + hespéridine 10 %). Une revue Cochrane conclut à une réduction modeste de l’œdème des jambes et de certains symptômes, avec des preuves de certitude modérée à faible, et sans effet démontré sur la cicatrisation des ulcères (Martinez-Zapata MJ et al., Cochrane, 2020). Ces médicaments ne sont plus remboursés en France depuis 2008 pour service médical rendu jugé insuffisant.

Agrumes et endothélium

Dans un essai croisé de l’INRA de Clermont-Ferrand, 500 mL de jus d’orange par jour pendant 4 semaines ont abaissé la pression diastolique et amélioré la réactivité microvasculaire ; l’hespéridine seule reproduisait une partie de ces effets (Morand C et al., Am J Clin Nutr, 2011). Chez la souris, la naringine du pamplemousse a freiné l’apparition des plaques d’athérome de l’aorte, en modulant des gènes d’adhésion et de migration cellulaire (Chanet A et al., J Nutr Biochem, 2012 — étude Agruvasc).

Cacao, fruits rouges et cohortes

• Flavanols du cacao : l’EFSA a autorisé l’allégation selon laquelle 200 mg/j contribuent à maintenir l’élasticité des vaisseaux (vasodilatation dépendante de l’endothélium), soit environ 2,5 g de poudre ou 10 g de chocolat noir riches en flavanols (EFSA NDA Panel, EFSA Journal, 2012). Mécanisme : plus de monoxyde d’azote (NO, le relaxant naturel des vaisseaux), moins d’endothéline.
• Anthocyanes : chez près de 94 000 jeunes femmes de la Nurses’ Health Study II, les plus fortes consommatrices (plus de 3 portions de fraises ou myrtilles par semaine) avaient environ 32 % d’infarctus en moins (Cassidy A et al., Circulation, 2013).
• Mortalité : dans une cohorte danoise de 56 000 adultes, un apport d’environ 500 mg/j de flavonoïdes était associé à une mortalité totale et cardiovasculaire plus basse, avec un plateau au-delà ; l’association était la plus nette chez les fumeurs et les buveurs d’alcool (Bondonno NP et al., Nat Commun, 2019).

6. Glycémie, cerveau, infections, cancer : des pistes à calibrer

En bref : au-delà des vaisseaux, la plupart des effets annoncés reposent sur des cellules en culture ou des animaux. Ils justifient de manger varié, pas de promettre un effet thérapeutique d’un complément.

Les flavonoïdes font l’objet de dizaines de milliers de publications. Le tableau ci-dessous trie les propriétés souvent citées selon la nature réelle des données disponibles.

7. Isoflavones et lignanes : le cas des phytoestrogènes

En bref : le soja et le lin apportent des molécules capables de se fixer sur les récepteurs des œstrogènes. L’alimentation est sans danger ; les compléments concentrés appellent des précautions chez la femme enceinte, l’enfant et en cas d’antécédent de cancer du sein.

Les isoflavones (génistéine, daïdzéine, glycitéine) ont une structure proche de l’estradiol. Elles se lient de préférence au récepteur bêta des œstrogènes, présent notamment dans l’os, les vaisseaux et la paroi vaginale, plutôt qu’au récepteur alpha qui stimule la prolifération du sein et de l’utérus. Elles ont aussi des effets non génomiques, sans passer par ces récepteurs, comme l’inhibition des tyrosine kinases par la génistéine.

Les lignanes du lin sont converties par le microbiote en entérodiol et entérolactone. In vitro, à des doses supérieures aux concentrations sanguines humaines, ces « lignanes de mammifères » tendent à s’opposer aux effets prolifératifs de l’estradiol tout en favorisant la différenciation cellulaire.

Bouffées de chaleur : un effet modeste

Une revue Cochrane ne retrouve pas de preuve concluante d’efficacité des phytoestrogènes sur les bouffées de chaleur, avec un possible effet modeste des extraits riches en génistéine, au-delà de 30 mg/j (Lethaby A et al., Cochrane, 2013). Les producteurs d’équol pourraient mieux répondre, ce qui expliquerait en partie la dispersion des résultats. Voir notre dossier ménopause et les micronutriments de la périménopause.

8. Le revers de la médaille : fer, thyroïde, interactions

En bref : les propriétés qui rendent les polyphénols intéressants — chélation des métaux, liaison aux protéines, action sur les enzymes — expliquent aussi leurs effets indésirables. Ils restent faibles via l’alimentation, mais deviennent significatifs avec les extraits concentrés.

Fer : le thé au repas, un vrai frein

En chélatant les ions métalliques divalents et trivalents, les polyphénols rendent le fer non héminique (celui des végétaux et des compléments) beaucoup moins absorbable. Une tasse de thé noir prise avec un repas réduit son absorption d’environ 80 à 90 %, le café et le cacao de façon un peu moindre (Hurrell RF et al., Br J Nutr, 1999). Le fer héminique de la viande y est peu sensible, et la vitamine C contrebalance en partie l’effet.

Ce même pouvoir chélateur devient un atout en cas de surcharge en fer ou d’exposition aux métaux lourds. Voir le dossier carence en fer.

Iode et thyroïde

In vitro, plusieurs flavonoïdes (quercétine, rutine, isoflavones, anthocyanes) inhibent la thyroperoxydase, l’enzyme qui fixe l’iode sur la tyrosine pour fabriquer les hormones thyroïdiennes (Divi RL, Doerge DR, Chem Res Toxicol, 1996). Chez l’humain, cet effet ne semble se traduire cliniquement qu’en cas de carence en iode associée ; un apport iodé suffisant le neutralise (Doerge DR, Sheehan DM, Environ Health Perspect, 2002). Voir iode et thyroïde et thyroïde et médecines naturelles.

Tanins et protéines

Les tanins se lient aux protéines alimentaires et aux enzymes digestives : les complexes formés résistent aux protéases, ce qui augmente les pertes azotées dans les selles. L’effet est surtout pertinent chez la personne dénutrie qui boit beaucoup de thé. Cette même propriété astringente explique l’usage traditionnel des plantes à tanins dans la diarrhée.

9. En pratique : remplir son assiette de polyphénols

En bref : visez la variété plutôt qu’un « super-aliment ». Quelques choix quotidiens suffisent à atteindre les apports associés aux bénéfices dans les cohortes, sans alcool et sans gélule.

10. Tableau récapitulatif

En bref : les étoiles jugent l’effet clinique chez l’humain, pas l’intérêt nutritionnel général de ces aliments, qui est établi pour tous.

Cet article est rédigé à titre informatif et ne constitue pas un avis médical. Toute supplémentation en extraits de polyphénols ou de flavonoïdes doit être discutée avec un professionnel de santé, en particulier en cas de traitement anticoagulant, thyroïdien ou anticancéreux, de maladie du foie, de grossesse, d’allaitement ou d’antécédent de cancer hormonodépendant. Les veinotoniques ne dispensent pas d’un avis médical en cas de douleur ou de gonflement d’une jambe. Les informations reflètent l’état des connaissances à la date de dernière révision indiquée en haut de page.