Original Paper

Ann Nutr Metab 1992;36:157-161

J. Arnauda A. Faviera M.A. Hemnannh J. J. Pilorgetb

Effet de l'acide folique et de l'acide folinique sur l'absorption du zinc

Laboratoire de Biochimie C, CHRUG, Grenoble, Laboratoires Lederle, Rungis, France

Effect of Folie and Folinic Acids on Zinc Intestinal Absorption

Abstract

We have investigated the effect of folic and folinic acids on intestinal zinc absorption in humans, using zinc tolerance tests. Zinc (30 mg) as the gluconate was given by mouth to 10 healthy subjects, alone (1), with 200 mg of folic acid (2) or with 200 mg of folinic acid (3). The zinc/folate molar ratio was 1:1. These three oral loading doses were given after overnight fast­ ing to each of the 10 subjects, at weekly intervals. Serum zinc was measured at 0, 1, 2, 3, 6, 12 and 24 h. Zinc was also deter­ mined in urine collected for a 6-hour period following the ingestion of oral loading dose. The results do not indicated any inhibition of zinc absorption and urinary zinc excretion by folates. The areas under the curves varied from 48.2 ± 20.0 pmol/6 h ( 1) to 57.0 ± 10.3 pmol/6 h (3). peak zinc concentra­ tion from 28.8 ± 7 .3 pmol/1 ( 1) to 32.1 ±4.1 pmol/1 (3), halflife from 3.12 ± 1.12 h (3) to 3.42 ± 1.48 h (1), elimination rate constant from 0.22 ± 0.08 (1) to 0.24 ± 0.07 (3), mean urinary zinc excretion from 58.1 pmol/6 h (2) to 98.7 pmol/6 h (1) and mean zinc clearance from 1.15 1/h (3) to 3.26 1/h (1). All these indices were not statistically significantly dif­ ferent among the three different loading doses.

Introduction

L’absorption du zinc semble perturbée lors de la prise régulière de doses pharmacologi­ ques de folates [ 1]. Line augmentation des per­ tes fécales de zinc est observée lors de la sup-

plémentation en acide folique. Plusieurs méca­ nismes sont proposés, parmi lesquels la forma­ tion d’un chélate insoluble non assimilable [ 1]. L’administration de folates modifie également le métabolisme du zinc, l’élimination urinaire étant réduite. Inversement, la carence en zinc

J, Arnaud Lab. de Biochimie C CHRUG BP 217 F-38043 Grenoble Cedex 9 (France)

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KeyWords Zinc Folate Bioavailability Intestinal absorption

Méthodes Des tests de charge ont été réalisés chez 10 sujets sains de sexe masculin (âge moyen: 23 ans, extrêmes 19-31 ans, poids moyen: 74 kg. extrêmes 63-97 kg. taille moyenne: 181 cm, extrêmes 172-190cm). Ces sujets ont été informés du but de l’étude et ont donné leur consentement éclairé. A l’inclusion, les sujets étaient examinés sur le plan clinique et avaient un bilan biologique complet. La mesure de la tension artérielle et un électrocardio­ gramme étaient réalisés. Le bilan hématologique com­ prenait une numération-formule sanguine, la numéra­ tion des plaquettes. la mesure de l'hématocrite et de l'hémoglobine ainsi que le taux de prothrombine. La vitesse de sédimentation faisait également partie du bilan biologique d'inclusion. Le bilan enzymologique comprenait la détermination des activités gamma glutamvltransférase. phosphatase alcaline et transamina­ se. Le reste du bilan biochimique comprenait le déter­ mination de la glycémie, de l'urée, de la créatinine, de l’acide urique, des protéines totales, de l'albumine, de la bilirubine et un ionogramme (sodium, potassium, chlorures, bicarbonates). L’antigène HBset l'anticorps anti-HIV étaient également recherchés. Dans les uri­ nes, la glycosurie et la protéinurie étaient évaluées. Les examens clinique, paraclinique et biologique étaient normaux chez tous les sujets. Durant la totalité de l’étude, les sujets ne recevaient aucun traitement médicamenteux, excepté les dosestests. Les doses-tests étaient administrées par voie orale, à 8 h du matin, après 8 h de jeun. Trois doses-tests, de nature différente, étaient administrées à l’ensemble des sujets, ceci à une semaine d’intervalle. L’ordre d’administration des doses-tests était choisi au basard, pour chacun des sujets, les trois doses-tests correspon­ daient à 30 mg de zinc (sous forme de gluconate) (dosetest 1), 30 mg de zinc + 200 mg d’acide folique (dosetest 2), 30 mg de zinc + 200 mg d’acide folinique 200 mg (dose-test 3). Les concentrations de zinc et

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d’acide folique ou folinique correspondaient à un rap­ port molaire de 1:1. Les sujets étaient maintenus en jeun total durant les 3 h suivant la prise de la dose-test. Après 3 h. un repas était servi. Avant la prise de la dose-test, les sujets vidan­ geaient leur vessie et un prélèvement de sang (To) était réalisé. Des prélèvements de sang étaient ensuite réali­ sés toutes les heures durant 3 h (T|, T>, T 3), puis après 6, 12 et 24 h (Tî , T 12, T 14). Les urines étaient recueillies durant les 6 h suivant l’administration de la dose-test. Les prélèvements de sang étaient effectués à l'aide de tubes Vacutainer conçus pour le dosage des métaux (Becton-Dickinson. France. Ref. 6527). Après centri­ fugation. le plasma était recueilli à l'aide d'une pastette en polyéthylène (Falcon, Becton-Dickinson. France. Ref. 7575) dont l'absence de contamination en zinc avait été vérifiée. Il était placé dans un tube sec en polystyrène de 5 ml exempt de zinc (CLV Ref. TK.75, France). Les plasmas étaient conservés à -2 0 °C jus­ qu'à analyse. Les urines étaient recueillies dans un fla­ con en polvpropylène, préalablement décontaminé, après lavage, par trempage durant 24 h dans de l’acide chlorhydrique N. A la fin du recueil, un aliquote de 10 ml était placé dans un tube en polystyrène exempt de zinc (LES. France. Ref. 039) et contenant 100 pl d’acide chlorhydrique concentré ultrapur (acide chlor­ hydrique Normaton, Prolabo, France; d = 1,15). Le tube était immédiatement congelé à - 20 °C et con­ servé à cette température jusqu’à analyse. La détermination du zinc plasmatique a été réali­ sée par spectrométrie d'absorption atomique en flamme après dilution de l’échantillon au 1:4 dans l’acide chlorhydrique 0.1 M selon une méthode précé­ demment décrite [2], La détermination du zinc uri­ naire a été réalisée par spectrométrie d’absorption ato­ mique électrothermique. La validité de ces techniques a été vérifiée à l'aide d'éechantillons de référence, com­ mercialisés par le NIST. Les résultats obtenus étaient les suivants: 123 ± 4 pg-g_1 (n = 20) pour une valeur certifiée de 123 pg-g"1 (foie 1577a)ct 48,7 ± 4,3 pg-g' 1 (n = 20) pour une valeur certifiée de 46.1 pg-g' 1 (lait 1549) respectivement pour la méthode en flamme et électrothermique. Les aires sous la courbe plasmatique (ASC) ont été calculées sur 6 et 24 h, en prenant la zincémie à T() comme base. Les temps de demie-vie (tv,) ont été défi­ nis graphiquement, à l’aide d’un tracé sur papier semilogarithmique. Les constantes d'élimination ont été calculées selon la formule Ka = 0,693/1,.. Les concen­ trations maximales (Cmax) et le temps correspondant (Tmax) ont été notés. La quantité de zinc urinaire élimi­ née durant les 6 premières heures a été calculée. La clairance (CIR) a été calculée selon la formule: quan-

Amaud/Favier/Herrmann/Pilorget

Interaction folate/zinc

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perturbe l’absorption des folates alimentaires [1], En effet, la folate conjugase, qui permet l’hydrolyse des polyglutamates en monogluta­ mate, est zinc dépendante. Le but de ce travail est de vérifier l'hypothèse d’une interaction zinc-folate, de type chélate insoluble, et de voir s’il existe une différence entre les formes rédui­ tes et oxydées des folates.

tité de zinc éliminée par voie urinaire durant 6 h/aire sous la courbe plasmatique durant 6 h. Les résultats obtenus pour chacune des trois dosestests étudiées ont été comparés à l'aide du test de Studcnt pour séries appariées.

35 30 25 ö E 20a. oç 15 -

-

-

Résultats

-

N

Les courbes plasmatiques moyennes sont visualisées sur la figure 1. Les profils sont comparables pour les trois doses-tests étu­ diées. Le zinc plasmatique présente un maxi­ mum à la 2e ou la 3e heure selon les sujets et un pic nocturne négatif à la 12e heure. Les valeurs des aires sous les courbes, des concen­ trations maximales, de l’élimination urinaire et des clairances sont précisées dans les ta­ bleaux 1 et 2. Les temps de demi-vie, expri-

10

5

-

-

------ 1------ 1------ 1------

-1-------------- 1

0

5

10

15

20

25

Temps, h

Fig. 1. Evolution de la zincémie dans les 24 h sui­ vant la prise d'une dose de zinc (30 mg) associée ou non à des folates (200 mg).----- = Zinc = dose-test 1; ....... ... zinc + acide folique = dose test 2; ----- -- zinc + acide folinique = dose-test 3.

Tableau 1. Aire sous les courbes et concentrations maximales plasmatiques après administration de zinc seul ou associé aux folates

Dose-test

Zinc Zinc + acide folique Zinc + acide folinique

Aires sous la courbe sur 6 h, gm ol-h-H

sur 24 h, gm ol-h-H

48,2 ±20,0 41 %) 50.8+ 15,7(31%) 57.0± 10.3(18%)

21.4 (-58/60) 10.7 (-121/65) 16.7 (-29/50)

Concentration maximale pmoM' 1 28.8 ±7,3 (25 %) 29,2 ±4.0 13%) 32,1 ±4.1 (13%)

Tableau 2. Elimination urinaire et clairance après administration de zinc seul ou associé aux folates

Dose-test

Elimination urinaire |umol/6 h

Clairance M i' 1

Zinc Zinc + acide folique Zinc + acide folinique

98.7(4.9-291) 58.1 (4.0-124.8) 64.3(1.9-230.0)

3,26(0.12-18.71) 1,26(0.08-3.17) 1.15(0.03-4.69)

Les résultats sont exprimés sous la forme moyenne (extrêmes).

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Les aires sous la courbe de 6 heures et les concentrations maximales plasmatiques sont exprimées sous la forme moyenne ± I écart-type (CV). Les aires sous la courbe des 24 h sont exprimées sous la forme moyenne (extrêmes).

Discussion

L’absorption intestinale et surtout l’élimi­ nation urinaire du zinc varient très largement d’un individu à l’autre, notamment lors de l’administration de la dose-test 1. L’élimination urinaire est le paramètre le plus variable en fonction des sujets. Il semble cependant qu’elle soit abaissée en cas d’asso­ ciation du zinc avec de l’acide folique ou foli­ nique. En effet. 8 sujets ont une élimination urinaire qui se réduit lors de l'administration de la dose test 3, comparativement à l’admi­ nistration de zinc seul. Avec la dose-test 2. 6 sujets ont une élimination urinaire qui se réduit et 3 une élimination urinaire inchan­ gée. Ce résultat rejoint l'observation de Milne et al. [4], Nous n'observons pas de modification de l’absorption du zinc en présence d’acide foli­ que ou d’acide folinique, comme en témoi­ gnent l’absence de différence dans les aires

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sous la courbe. Ces résultats sont en accord avec ceux de Keating et al. [5] et Krebs et al. [6], Ces auteurs ont testé l’absorption du zinc chez des sujets sains, en présence ou non d’une dose-test d’acide folique. Krebs et al. [6] étudient l'absorption du zinc à l’aide d'iso­ tope stable (70Zn) en présence ou non d’une dose-test de 30 mg d'acide folique. Keating et al. [5] utilisent, pour mesurer l’absorption in­ testinale du zinc, un test de charge sur 4 h avec des doses de 25 mg de zinc et de 10 mg d’acide folique. Ces auteurs se placent dans la situation d'une administration thérapeutique d'acide folique, alors que nous avons voulu évaleur l’effet chélateur des folates. Les doses de zinc, acides folique et folinique retenues dans ce travail, permettent d'atteindre un rap­ port molaire de 1:1. Toutefois, le chélate entre l'acide folique et le zinc semble se former dans des rapports molaires de 2:1 [7, 8], mais les doses d'acide folique ou d'acide folinique à administrer sont dans ce cas trop importantes (400 mg). En outre, ce chélate, insoluble à pH acide, semble se resolubiliser dès un pH de 6 [8. 9], Ceci expliquerait donc l’absence de modification de l’absorption du zinc qui. comme celle de l’acide folique, a lieu au niveau du duodénum, donc à un niveau du tube digestif où le pH est > 6. L’action inhibi­ trice éventuelle de l’acide folique sur l’absorp­ tion du zinc ne s’expliquerait donc pas par un mécanisme de chélation au niveau de la lu­ mière intestinale, comme cela est le cas pour les phytates ou les caséinates [ 1]. Cette action inhibitrice est d'ailleurs très contestée par dif­ férents auteurs. Les travaux de Meadows et al. [ 10] et Simmer et al. [ 11 ] mettent en évidence une diminution de l’absorption du zinc, après supplémentation mixte acide folique-fer du­ rant 2 semaines. Cependant, cette diminution de l'absorption intestinale du zinc, étudiée à l’aide de test de charge, peut s’expliquer par l'action du fer dont de nombreux travaux ont mis en évidence une action antagoniste sur

Arnaud/Favicr/Hcrrmann/Pilorgel

Interaction folatc/zinc

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mes sous forme de moyenne ± 1 ccart-typc (CV) sont de 3.42 ± 1,48 h (43%) (dose-test 1), de 3.24 ± 1,42 h (44%) (dose-test 2) et de 3,12 ± 1,12 h (36%) (dose-test 3). Les constantes d’élimination sont de 0,22 ± 0,08 (36%) (dose-test 1), de 0,23 ± 0,06 (26%) (dose-test 2) et de 0,24 ± 0.07 (29%) (dosetest 3). Aucune différence statistiquement signifi­ cative n’est observée en ce qui concerne les aires sous les courbes, les temps de demi-vie, les constantes d’élimination, l’élimination urinaire et les clairances. Par contre, les concentrations maximales plasmatiques ob­ servées sont significativement différentes (p < 0,02) entre les doses-tests 2 et 3. Les aires sous les courbes de 24 h sont plus faibles que les aires sous les courbes de 6 h en raison du pic négatif nocturne, lié au cycle nycthé­ méral [3],

l'absorption du zinc [I]. Butterworth et al. [ 12] et Krebs et al. [6], en étudiant le statut en zinc de sujets traités par l'acide folique à long terme, n’observent aucune modification des marqueurs du statut en zinc (zinc plasmati­ que. leucocytaire, érythrocytaire, phosphatase alcaline, acide delta aminolévulinique déhydratasc). Milnc et al. [4] ont étudié l’influence de la supplémentation en acide folique (400 qg/j), lors de carences expérimentales en zinc chez des sujets volontaires et ne constatent d’effet notable qu'en cas de régime déficient en zinc. En conclusion, nous ne retrouvons pas, comme la plupart des auteurs, de diminution de l'absorption intestinale du zinc en présence d’acide folique, chez le sujet sain. Les doses d’acide folique administrées dans notre étude sont pourtant élevées. Ces résultats ne sont toutefois pas transposables à une situation de

carence, comme en témoignent les travaux de M ilne et al. [4], Par contre, la présence d'acide folique ou folinique semblerait réduire l’éli­ mination urinaire de zinc.

Résumé Les auteurs om étudié l'effet de l’acide folique et de l'acide folinique sur l’absorption intestinale du zinc. L’absorption intestinale est évaluée en réalisant des tests de charge. Une dose de zinc (30 mg), en présence ou en l’absence de l’un de ces composés (200 mg d'acide folique ou folinique) est administrée par voie orale, le matin à jeun. La zincémie est contrôlée durant les 24 h suivant le test et la zincurie est mesurée sur les urines des 6 h suivant l’administration de la dose-test. Les folates ne semblent pas modifier l'absorption in­ testinale et l'élimination urinaire du zinc. En effet, les aires sous la courbe, les concentrations maximales, les temps de demi-vie. les constantes d'élimination, l’éli­ mination urinaire et les clairances sont équivalents.

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[Effect of folic acid and folinic acid on zinc absorption].

We have investigated the effect of folic and folinic acids on intestinal zinc absorption in humans, using zinc tolerance tests. Zinc (30 mg) as the gl...
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