Qu’entend-on par caroténoïdes?

Les caroténoïdes forment une classe de pigments naturels liposolubles que l’on trouve principalement dans les végétaux, les algues et les bactéries photosynthétiques où ils jouent un rôle essentiel dans la photosynthèse. Ils sont également présents dans certaines bactéries, levures et moisissures non photosynthétiques, et serviraient à protéger contre les dommages causés par la lumière et l’oxygène. Parmi les caroténoïdes les plus connus figurent le lycopène et le bêta-carotène, précurseur de la vitamine A. Chez les végétaux, c’est la lutéine qui s’avère le caroténoïde le plus abondant. On lui attribue d’ailleurs un rôle dans la prévention des maladies des yeux liées à l’âge.

Les animaux ne peuvent pas synthétiser les caroténoïdes qui doivent donc être apportés par l’alimentation. Dans de nombreuses plantes cultivées aux fins de l’alimentation humaine et animale, la teneur en caroténoïdes est insuffisante. Leur enrichissement en ces éléments nutritifs essentiels devient nécessaire.

Quelle est la fonction des caroténoïdes?

Chez les êtres humains, les caroténoïdes peuvent remplir plusieurs fonctions importantes. Le rôle nutritionnel des caroténoïdes le plus étudié et le mieux compris est certainement celui de la provitamine A. La carence en vitamine A est l’une des principales causes de décès prématuré dans les pays en développement, particulièrement chez les enfants. Certains caroténoïdes, notamment le bêta-carotène, peuvent être transformés en vitamine A, qui remplit de nombreuses fonctions systémiques vitales chez l’être humain. On trouve le bêta-carotène dans divers fruits et légumes, comme les carottes, les épinards, les pêches, les abricots et les patates douces.

Les caroténoïdes sont connus pour leurs effets antioxydants : ils protègent les cellules et les tissus des effets dommageables des radicaux libres et de l’oxygène singulet. Par exemple, le lycopène présent dans les tomates est efficace pour neutraliser le potentiel destructeur de l’oxygène singulet. La lutéine et la zéaxanthine, présentes dans le maïs, les épinards et le chou frisé, agiraient comme antioxydants assurant la protection de la macula située au centre de la rétine de l’œil humain. L’astaxanthine, trouvée dans le saumon et la crevette, est également un antioxydant puissant. Parmi les autres bienfaits des caroténoïdes sur la santé figurent le renforcement du système immunitaire, la protection contre les coups de soleil et l’inhibition du développement de certains types de cancers.

En vue de convertir le bêta-carotène en astaxanthine, ingrédient important dans les aliments pour poissons, les végétaux à teneur élevée en bêta-carotène peuvent être améliorés davantage grâce à une modification génétique. L’astaxanthine est un pigment que l’on ajoute aux aliments pour poissons et mollusques d’élevage pour donner à leur chair sa couleur rouge-rose caractéristique. À l’heure actuelle, l’astaxanthine provient de sources telles que les crustacés et la synthèse chimique. Ces sources ne produisent que des quantités limitées d’astaxanthine, et sa préparation est souvent coûteuse, laborieuse et longue. De ce fait, l’ajout de l’astaxanthine issue de ces sources représente jusqu’à 25 p. 100 des coûts totaux associés à l'alimentation des poissons. et 12 p. 100 du coût total d’élevage des poissons d’aquaculture. Le B. napus ne contient pas d’astaxanthine, mais les graines de ce végétal contiennent naturellement une faible quantité de bêta-carotène, précurseur biochimique de ce pigment.

On a démontré cette méthode à l’aide de Brassica napus; toutefois, d’autres végétaux peuvent également être modifiés de cette façon. La teneur en bêta-carotène et en caroténoïdes totaux dans les graines de Brassica napus était, respectivement, 180 et 45 fois plus élevée. Outre le fait d’augmenter la quantité de caroténoïdes dans les graines, l'inhibition d’ε‑CYC peut être utilisée pour modifier la teneur en caroténoïdes dans d’autres tissus végétaux. On a démontré la validation de principe de cette technologie par des méthodes transgéniques, mais cette modification peut également être réalisée à l’aide de la technologie non transgénique du TILLLING (Targeting Induced Local Lesions IN Genomes, ou ciblage des lésions induites localement dans le génome).

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