Effets protecteurs des précurseurs caroténoïdes incolores contre l’oxydation lipidique induite par les UV dans des liposomes comparés au lycopène

Tomates, lumière solaire et assistants cachés

Beaucoup savent que les tomates sont bonnes pour la santé, mais peu réalisent que certains de leurs ingrédients les plus intéressants sont en fait invisibles. Cette étude examine comment des pigments incolores de la tomate peuvent aider à protéger les lipides de notre organisme contre les dommages causés par la lumière ultraviolette (UV), le même type de rayonnement solaire qui peut abîmer la peau et d’autres tissus. En observant de minuscules vésicules lipidiques en laboratoire, les chercheurs ont comparé deux composés incolores peu connus, le phytoène et le phytofluène, au pigment rouge mieux connu, le lycopène, pour déterminer lesquels protègent vraiment les lipides contre l’attaque des UV.

Pourquoi les pigments invisibles comptent

Les tomates et d’autres fruits colorés regorgent de caroténoïdes, une famille de molécules végétales capables d’absorber la lumière et de neutraliser des espèces oxygénées agressives. Le lycopène donne leur couleur rouge aux tomates mûres, mais il est formé à partir de précurseurs incolores appelés phytoène et phytofluène. Ces précurseurs sont présents dans de nombreux aliments, notamment les abricots et les papayes, et on les retrouve dans la peau, les poumons, le foie et d’autres organes humains. Des études nutritionnelles antérieures ont suggéré que des extraits de tomate entiers, qui contiennent les trois pigments, protègent mieux la peau des rougeurs induites par le soleil que le lycopène seul. Cela soulève une question importante : ces précurseurs pâles contribuent-ils discrètement à l’effet protecteur, et si oui, comment ?

Tester la protection dans de minuscules vésicules lipidiques

Pour répondre à cette question, les chercheurs ont isolé le phytoène et le phytofluène à partir de poudre de tomate et les ont ajoutés, ou le lycopène, à des liposomes, des bulles microscopiques composées de lipides similaires à ceux des membranes cellulaires. Ils ont ensuite exposé ces vésicules à trois types de lumière UV : les courtes longueurs d’onde UV-C, les UV-B de longueur intermédiaire et les UV-A de longueur d’onde plus longue. L’exposition aux UV conduit à la dégradation des lipides et à la formation de malondialdéhyde, une petite molécule utilisée ici comme marqueur de dommage. En mesurant la quantité de ce marqueur en présence ou en l’absence de chaque pigment, l’équipe a pu calculer l’efficacité de chaque composé pour ralentir l’oxydation des lipides. Ils ont aussi suivi la rapidité avec laquelle les pigments eux-mêmes étaient dégradés pendant l’irradiation.

Quels composés de la tomate protègent réellement les lipides

Le phytoène s’est avéré offrir une protection nette dans les conditions plus agressives UV-C et UV-B. À des niveaux de test soigneusement choisis, il a réduit les dommages lipidiques d’environ un tiers, se comportant à peu près aussi bien que le lycopène à ces longueurs d’onde courtes. Toutefois, sous UV-A, qui pénètre plus profondément dans la peau, le phytoène n’a offert aucune protection, tandis que le lycopène a réduit les dommages d’environ deux tiers. Ce schéma correspond au profil d’absorption de ces molécules : le phytoène est mieux accordé pour absorber les UV-C et UV-B de plus haute énergie, alors que le lycopène, avec une structure électronique plus étendue, n’absorbe pas seulement la lumière mais stabilise aussi les fragments réactifs produits lorsque l’oxygène attaque les lipides.

Quand un composé végétal passe de bouclier à risque

Le phytofluène s’est comporté de manière très différente. Au lieu de protéger, il a en fait augmenté les dommages lipidiques sous UV-B et UV-A, agissant de façon pro-oxydante. Les mesures ont montré que le phytofluène était extrêmement instable pendant l’irradiation ; seulement environ un huitième survivait au traitement UV-B, et aucune trace n’était détectable après UV-A. L’extrait utilisé contenait principalement une version coudée de la molécule, une forme dite cis, qui a tendance à être moins stable que sa contrepartie linéaire. Les auteurs suggèrent que cette conformation coudée pourrait s’installer de manière peu favorable dans la membrane lipidique, émergeant partiellement dans l’environnement aqueux voisin, où elle peut capter des espèces réactives et les canaliser vers l’intérieur de la membrane. Ainsi, le phytofluène pourrait servir de sorte de pont radicalaire qui aggrave, plutôt que réduit, les dommages lipidiques.

Ce que cela signifie pour la protection à base de tomate

Globalement, l’étude montre que tous les pigments de la tomate ne se comportent pas de la même façon face aux UV. Le phytoène peut protéger les lipides contre des rayons UV plus énergétiques, principalement en les absorbant, tandis que le lycopène combine l’absorption de la lumière et une forte stabilisation des radicaux, restant efficace même sous UV-A. Le phytofluène, du moins sous la forme testée ici, peut en réalité favoriser les dommages en raison de son instabilité et de sa conformation moléculaire. Pour le grand public, cela signifie que la valeur santé des produits à base de tomate dépend non seulement de la quantité de chaque pigment qu’ils contiennent, mais aussi des formes exactes de ces pigments et du type d’exposition lumineuse. Le travail suggère que les allégations sur les bénéfices des caroténoïdes incolores devraient être réexaminées, et que de futures études humaines examinant soigneusement le phytofluène seul et en mélange seront importantes avant de considérer tous les composés de la tomate comme de simples boucliers contre les UV.

Citation: Heidrich, A., Böhm, V. Protective effects of colorless carotenoid precursors against UV-induced lipid oxidation in liposomes compared to lycopene. Sci Rep 16, 15745 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-53721-y

Mots-clés: caroténoïdes de tomate, rayonnement UV, lycopène, phytoène, oxydation lipidique