Comment faites-vous pour connaître le nombre de calories que vous absorbez ? C’est très simple : si c’est un produit emballé, vous lisez le nombre de calories sur l’étiquette ; il est calculé à partir des teneurs en protéines, glucides et lipides. Si ce sont des pâtes ou des haricots verts, vous utilisez votre application ou regardez sur Internet combien de calories contient votre portion.
Malheureusement, notre organisme n’est pas un robot dans lequel on introduit une quantité précise de carburant. Au cours de leur trajet dans le tube digestif, les aliments traversent un écosystème bactérien complexe constitué de 100 000 milliards de micro-organismes (bactéries, champignons, virus…) ; c’est le fameux « microbiote intestinal ». Or, ces micro-organismes vont moduler significativement le nombre de calories que votre organisme va réellement absorber.
Nous sommes ce que nous (et nos bactéries) sommes
« La digestion n’est pas seulement un processus humain ; c’est une collaboration entre notre organisme et les milliards de microbes qui peuplent notre intestin », explique Rosa Krajmalnik-Brown, qui dirige le Biodesign Center for Health Through Microbiomes de l’Université de l’État de l’Arizona aux États-Unis. Avec son équipe, cette scientifique a mis au point un modèle mathématique appelé DAMM pour « Digestion, Absorption et Métabolisme Microbien ».
Dans une étude publiée dans la revue Plos One, les chercheurs ont montré comment ce modèle permettait de suivre le parcours des aliments dans le tube digestif et d’estimer :
- ce que le corps absorbe directement à partir des aliments ;
- ce qui atteint le côlon (où réside la majeure partie des micro-organismes du microbiote intestinal) ;
- comment ce microbiote transforme les résidus en molécules absorbées dans le sang ou excrétées dans les selles.
Les bactéries du microbiote, en fermentant les fibres et les résidus alimentaires non absorbés dans l’intestin grêle, contribuent à l’absorption de calories supplémentaires. © D Seraph, Adobe Stock (image générée à l’aide de l’IA)
Un modèle pour quantifier le rôle des microbes
« DAMM nous offre une nouvelle méthode puissante pour quantifier la contribution de ces partenaires microbiens à la santé et à l’équilibre énergétique humains, et souligne également l’importance de bien nourrir notre microbiote intestinal », explique Rosa Krajmalnik-Brown.
Quel est le rôle du microbiote intestinal dans la survenue des maladies chroniques ?
Une récente revue narrative fait le point sur ce que la recherche a mis en évidence à ce jour concernant les liens entre microbiote et maladies chroniques, passant en revue les pistes d’explications, les mécanismes, les possibilités thérapeutiques mais aussi les limites des connaissances scientifiques en question…. Lire la suite
Pour mettre ce modèle au point, elle et son équipe se sont basées sur une expérimentation diététique dans laquelle des adultes en bonne santé ont été soumis à deux types d’alimentation.
- Un régime favorable au microbiote, riche en fibres (légumes, légumineuses, céréales complètes…), qui ne sont pas censées fournir de calories, et en amidon résistant (pomme de terre ou riz froids). Il comportait peu d’aliments transformés et beaucoup d’aliments bruts ayant une texture plutôt granuleuse.
- Un régime occidental « typique », pauvre en fibres et riche en aliments transformés de type industriels avec une texture fine.
Une contribution non négligeable à l’apport énergétique
Les chercheurs ont constaté que dans le groupe « régime occidental », les participants consommaient en moyenne 116 calories de plus par jour que les volontaires du groupe « régime fibres ». Pourtant – et c’est là que c’est surprenant – ceux du groupe « fibres » n’avaient pas plus faim que ceux du groupe « occidental ».
Les auteurs ont donc élaboré un modèle qui puisse rendre compte des résultats de cette expérimentation en établissant un lien quantitatif entre le métabolisme humain et celui des micro-organismes du côlon :
- décomposition du régime en protéines, glucides et lipides ;
- estimation de la quantité d’énergie qui sera fournie par ces nutriments et qui sera absorbée dans la partie supérieure du tube digestif (absorption au niveau de l’intestin grêle) ;
- suivi jusqu’au côlon où les micro-organismes vont décomposer les résidus alimentaires ayant échappé à l’étape de digestion précédente (production bactérienne d’acides gras à chaîne courte, des composés bénéfiques absorbés par le côlon et utilisés par l’organisme comme source de calories supplémentaires).
Un modèle plus performant que les modèles standard
Leur constat : la contribution microbienne aux apports caloriques est significative. Selon le modèle DAMM, les acides gras à chaîne courte absorbés par le côlon contribuent en moyenne à environ 140 calories par jour, soit environ 7,4 % de l’énergie utilisable totale.
Quels sont les aliments les plus riches en fibres ?
Les fibres alimentaires sont les parties comestibles d’une plante qui ne peuvent être digérées ou absorbées dans l’intestin grêle et parviennent intactes dans le gros intestin. Elles contribuent à prévenir la constipation en augmentant le poids des selles et en réduisant la durée du transit intestinal. Reste à savoir quels aliments en sont le plus pourvus. En voici le top 10… parfois surprenant…. Lire la suite
Il apparaît ainsi que 85 % de l’énergie est tirée dans la partie supérieure du tube digestif (intestin grêle) et 15 % de la partie inférieure, avec une contribution très importante de l’activité microbienne. Pour Rosa Krajmalnik-Brown, le modèle DAMM « offre ainsi un éclairage fondamental sur le fonctionnement de la communauté microbienne en partenariat avec l’hôte humain ».
En appliquant le modèle aux résultats d’une étude sur un régime alimentaire contrôlé, il apparaissait que DAMM est bien plus performant que les méthodes standard habituellement utilisées pour évaluer le nombre de calories réellement absorbées.
Les fibres, stimulatrices de microbiote
Le modèle a également mis en évidence des différences significatives entre les régimes riches en fibres et les régimes pauvres en fibres.
On sait que les fibres – comme d’autres composés non absorbés dans l’intestin grêle – servent de substrat fermentescible aux bactéries du microbiote. Le régime riche en fibres a permis aux microbes de produire davantage d’acides gras à chaîne courte (observables dans le sérum et les selles), ce que le modèle DAMM est parvenu à prédire. Et une partie de ces acides gras a pu être absorbée par l’organisme et utilisée comme source d’énergie.
Mais ce qui est important, c’est que le régime riche en fibres a entraîné une diminution de l’apport calorique net global, malgré une augmentation de l’activité microbienne et de la production d’acides gras à chaîne courte. Plutôt intéressant quand on cherche à maîtriser son poids…