Compléments alimentaires

Bêta-carotène

Mis à jour le · 22 sources · Politique éditoriale

Le bêta-carotène est un pigment végétal présent dans de nombreux légumes jaunes, orange et à feuilles vert foncé ainsi que dans certains fruits (Albanes et al., JNCI 1996). C’est un caroténoïde « provitamine A » : l’organisme peut le scinder pour fabriquer de la vitamine A. Il est vendu comme complément alimentaire, utilisé comme colorant alimentaire, et a été autrefois un médicament sur ordonnance (Solatene) contre un trouble rare de sensibilité à la lumière.

Le fait le plus important à son sujet est négatif. Dans deux grands essais randomisés, des compléments de bêta-carotène à forte dose ont augmenté le cancer du poumon chez les fumeurs et les travailleurs exposés à l’amiante, et l’US Preventive Services Task Force (USPSTF) recommande désormais de ne pas prendre de compléments de bêta-carotène pour prévenir le cancer ou les maladies cardiaques. Le bêta-carotène d’origine alimentaire n’a pas montré cet effet néfaste.

Cette page résume ce que rapportent les rapports sur les nutriments des National Academies, les essais randomisés et les autorités réglementaires. Elle a une visée uniquement éducative et ne constitue pas un avis médical.

Propriété Détail
Classe Caroténoïde provitamine A (pigment végétal)
Formule / masse C₄₀H₅₆ ; 536,9 g/mol
Valeur en vitamine A 2 µg de bêta-carotène en complément dans l’huile, ou 12 µg d’origine alimentaire, = 1 µg d’équivalent d’activité rétinol (RAE)
Doses dans les grands essais 15–30 mg/jour, ou 50 mg un jour sur deux ; 15–180 mg/jour dans les études sur la protoporphyrie
Demi-vie plasmatique Environ 5–7 jours (revue pharmacocinétique)
Apport maximal tolérable Aucun fixé ; l’Institute of Medicine a jugé les compléments « non recommandables » pour la population générale
Statut aux États-Unis Ingrédient de compléments alimentaires ; colorant alimentaire autorisé et nutriment GRAS ; ancien médicament sur ordonnance Solatene 30 mg (NDA 017589, retiré)
USPSTF Déconseille son utilisation pour prévenir les maladies cardiovasculaires ou le cancer (grade D, 2022)

Qu’est-ce que c’est

Le bêta-carotène est un hydrocarbure à 40 carbones doté d’une longue chaîne de doubles liaisons alternées, terminée par un cycle à chaque extrémité (PubChem). Il ne contient aucun atome d’oxygène, et cette structure d’hydrocarbure le rend insoluble dans l’eau (IOM 2000).

Des six caroténoïdes les plus courants dans l’alimentation nord-américaine, trois peuvent être transformés en vitamine A : l’alpha-carotène, le bêta-carotène et la bêta-cryptoxanthine. Le lycopène, la lutéine et la zéaxanthine ne le peuvent pas (IOM 2000). L’Institute of Medicine (IOM) a conclu que la seule fonction connue des caroténoïdes chez l’humain est d’être une source de vitamine A. Les effets antioxydants et autres sont des actions proposées, non des fonctions établies.

Une enzyme de la paroi intestinale, la bêta-carotène 15,15′-dioxygénase, coupe la molécule en son milieu pour produire de la vitamine A (rétinal). D’autres voies de clivage « excentrées » produisent toute une série de produits de dégradation plus petits.

La quantité de vitamine A fournie par le bêta-carotène dépend fortement de sa source. L’IOM a fixé ces facteurs de conversion (IOM 2001) :

Source Quantité égale à 1 µg RAE
Rétinol (vitamine A préformée) 1 µg
Bêta-carotène en complément dans l’huile 2 µg
Bêta-carotène des aliments 12 µg
Autres caroténoïdes provitamine A des aliments 24 µg

L’écart d’un facteur 6 entre compléments et aliments reflète la mauvaise libération du bêta-carotène à partir de la matrice végétale.

Comment il agit dans l’organisme

Le bêta-carotène doit être dissous dans des micelles d’acides biliaires pour être absorbé, si bien que les graisses alimentaires améliorent son absorption (IOM 2000). Dans les cellules intestinales, une partie est convertie en vitamine A et une partie est intégrée intacte dans des chylomicrons (particules de transport des graisses) qui passent dans la lymphe. Dans le sang à jeun, il circule principalement dans les particules de LDL et il est stocké principalement dans le tissu adipeux et le foie.

Paramètre Résultat Source
Délai jusqu’au pic après une dose unique 24–48 h IOM 2000
Absorption à partir d’une source très biodisponible 60–75 % convertis en vitamine A, plus environ 15 % absorbés intacts IOM 2000
Absorption à partir de certains aliments Aussi peu que 2 % IOM 2000
Demi-vie d’élimination Environ 5–7 jours Schwedhelm et al., Clin Pharmacokinet 2003
Conversion à des doses de 6 mg vs 126 mg Environ 27 % vs 2 % Schwedhelm et al. 2003

La conversion en vitamine A diminue à mesure que la dose augmente. Dans une étude croisée, 7 volontaires ont pris 20 mg et 40 mg de bêta-carotène marqué au deutérium (Novotny et al., J Nutr 2010). Doubler la dose a doublé l’exposition sanguine au bêta-carotène, mais n’a augmenté la vitamine A produite que de 36 %.

Ce frein intégré explique pourquoi l’IOM a noté que les compléments de bêta-carotène au long cours n’augmentent pas le rétinol sérique chez les personnes ayant déjà un statut adéquat en vitamine A. La limite supérieure de vitamine A de 3 000 µg/jour s’applique à la vitamine A préformée, pas au bêta-carotène (IOM 2001).

Statut réglementaire

  • Complément alimentaire et ingrédient alimentaire. La FDA (agence américaine du médicament) classe le bêta-carotène parmi les colorants exemptés de certification pour la coloration des aliments en général (21 CFR 73.95). Il est aussi confirmé comme généralement reconnu comme sûr (GRAS) en tant que complément nutritionnel, sans autre limite que les bonnes pratiques de fabrication (21 CFR 184.1245).
  • Ancien médicament sur ordonnance. Le Solatene de Roche, gélules orales de 30 mg, a été approuvé sous la NDA 017589 et figure comme retiré (Drugs@FDA).
  • Pas d’apport maximal tolérable. L’IOM a jugé les données trop incohérentes pour fixer un UL. Il a plutôt conclu que les compléments de bêta-carotène ne sont pas recommandables pour la population générale, sauf comme source de vitamine A en cas de risque de carence, ou dans la protoporphyrie érythropoïétique (IOM 2000).
  • Grade D de l’USPSTF. En 2022, la Task Force a conclu avec une certitude modérée que les inconvénients des compléments de bêta-carotène l’emportent sur les bénéfices pour prévenir les maladies cardiovasculaires ou le cancer (USPSTF, JAMA 2022).

Ce que montre la recherche

Essais de prévention du cancer et des maladies cardiaques

Des études observationnelles ont montré que les personnes qui mangent davantage de fruits et légumes riches en caroténoïdes, ou qui ont un bêta-carotène sanguin plus élevé, ont moins de cancers du poumon. Quatre grands essais randomisés ont ensuite testé directement les compléments :

Essai Population Dose Résultat principal
ATBC (Finlande) 29 133 fumeurs de sexe masculin de 50–69 ans ; 5–8 ans 20 mg/jour Cancer du poumon +18 % (IC 95 % 3–36 %) ; mortalité totale +8 % (IC 95 % 1–16 %)
CARET (États-Unis) 18 314 fumeurs, anciens fumeurs et travailleurs de l’amiante ; 4 ans en moyenne 30 mg/jour plus 25 000 UI de palmitate de rétinyle Cancer du poumon RR 1,28 (1,04–1,57) ; décès toutes causes RR 1,17 (1,03–1,33) ; arrêté 21 mois avant terme
Physicians’ Health Study (États-Unis) 22 071 médecins de sexe masculin ; 12 ans 50 mg un jour sur deux Aucun effet : tout cancer RR 0,98 (0,91–1,06) ; aucune différence pour l’infarctus, l’AVC ou le décès
Women’s Health Study (États-Unis) 39 876 femmes de 45 ans ou plus ; traitement médian de 2,1 ans 50 mg un jour sur deux Aucun effet : tout cancer RR 1,03 (0,89–1,18)

Sources : ATBC Study Group, NEJM 1994 ; Omenn et al., NEJM 1996 ; Hennekens et al., NEJM 1996 ; Lee et al., JNCI 1999.

Dans ATBC, les décès supplémentaires étaient principalement dus au cancer du poumon et à la cardiopathie ischémique. Le schéma est cohérent : aucun bénéfice pour personne, et des effets néfastes concentrés chez les personnes à forte exposition pulmonaire à la fumée ou à l’amiante.

Analyses groupées

La revue des preuves sous-tendant la recommandation 2022 de l’USPSTF a regroupé les essais sur le bêta-carotène, avec ou sans vitamine A (O’Connor et al., JAMA 2022) :

Critère Odds ratio (IC 95 %) Essais (n)
Cancer du poumon 1,20 (1,01–1,42) 4 (94 830)
Décès cardiovasculaire 1,10 (1,02–1,19) 5 (94 506)

Une revue Cochrane des compléments antioxydants est parvenue à une conclusion similaire. Dans les essais à faible risque de biais, le bêta-carotène était associé à une mortalité toutes causes plus élevée : RR 1,05 (IC 95 % 1,01–1,09), 26 essais (Bjelakovic et al., Cochrane 2012).

Dégénérescence maculaire liée à l’âge

L’essai AREDS initial a randomisé 3 640 personnes de 55–80 ans présentant des signes de dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) et les a suivies en moyenne 6,3 ans (AREDS Research Group, Arch Ophthalmol 2001). Le comprimé antioxydant contenait 500 mg de vitamine C, 400 UI de vitamine E et 15 mg de bêta-carotène ; le zinc a été testé séparément et en association.

  • Antioxydants plus zinc ont réduit le risque de DMLA avancée : OR 0,72 (IC 99 % 0,52–0,98).
  • Les antioxydants seuls n’ont pas atteint la significativité : OR 0,80 (IC 99 % 0,59–1,09).

AREDS2 a ensuite testé le retrait du bêta-carotène de la formule chez 4 203 participants (AREDS2 Research Group, JAMA 2013). Ce retrait n’a eu aucun effet apparent sur la progression de la DMLA. Le cancer du poumon était plus fréquent avec le bêta-carotène que sans (23 cas, 2,0 %, vs 11 cas, 0,9 % ; p nominal = 0,04), surtout chez d’anciens fumeurs. Les investigateurs ont proposé la lutéine plus la zéaxanthine comme caroténoïde de remplacement.

Protoporphyrie érythropoïétique

La protoporphyrie érythropoïétique (PPE) est une maladie héréditaire dans laquelle un composé activé par la lumière, la protoporphyrine, s’accumule et provoque des réactions cutanées douloureuses au soleil. Le bêta-carotène a été le premier traitement médicamenteux.

  • Les premières études ouvertes étaient positives. Dans une série non contrôlée de 133 patients atteints de PPE recevant 15–180 mg/jour, 84 % ont triplé ou plus leur tolérance au soleil (Mathews-Roth et al., Arch Dermatol 1977).
  • Un essai contrôlé était négatif. Un essai croisé contrôlé contre placebo n’a trouvé aucune différence significative entre bêta-carotène et placebo ; les symptômes suivaient plutôt les heures d’ensoleillement (Corbett et al., Br J Dermatol 1977).
  • Revues actuelles. Une revue systématique de 2023 portant sur 40 études a constaté que les essais contrôlés ne montraient aucun effet du bêta-carotène oral, tandis qu’un implant d’afamélanotide (voir Melanotan I) et un écran solaire minéral avaient des effets positifs modérés (Heerfordt et al., Biomed Pharmacother 2023).

Muscle, performance et récupération

Nous n’avons trouvé aucun essai randomisé testant le bêta-carotène seul sur la masse musculaire, la force, la performance physique ou la récupération. Les affirmations selon lesquelles il favorise la récupération reposent sur sa chimie antioxydante, non sur des données de résultats. Comme indiqué plus haut, l’IOM ne considère pas l’activité antioxydante comme une fonction établie des caroténoïdes chez l’humain.

Effets indésirables et risques

Cancer du poumon chez les fumeurs et les personnes exposées à l’amiante

C’est le principal effet néfaste documenté, et il apparaît avec les compléments, pas avec l’alimentation. Dans ATBC, l’excès de risque semblait plus marqué chez les hommes fumant au moins 20 cigarettes par jour (RR 1,25, IC 95 % 1,07–1,46) et chez ceux buvant au moins 11 g d’alcool par jour, un peu moins d’un verre (RR 1,35, IC 95 % 1,01–1,81) (Albanes et al., JNCI 1996). Les investigateurs ont décrit ces effets comme plus marqués, mais pas substantiellement différents de ceux des autres sous-groupes.

L’effet néfaste s’est estompé après l’arrêt des comprimés. Dans le suivi post-essai d’ATBC portant sur 25 563 hommes, l’excès de risque n’était plus évident 4–6 ans après la fin de la supplémentation (Virtamo et al., JAMA 2003). Les investigateurs d’ATBC ont conclu que les fumeurs devraient éviter les compléments de bêta-carotène. AREDS2 ajoute un signal chez les anciens fumeurs.

Caroténodermie

Des apports élevés peuvent jaunir la peau. L’IOM décrit cette caroténodermie comme sans danger et réversible à l’arrêt des apports, et note qu’elle peut survenir avec 30 mg/jour ou plus pris pendant de longues périodes (IOM 2000). Elle se distingue de la jaunisse parce que le blanc des yeux reste blanc.

L’IOM n’a pas non plus rapporté d’effets toxiques aux doses très élevées (environ 180 mg/jour) utilisées dans la protoporphyrie, ni de preuve de malformations congénitales, de mutations ou de cancer dans les études animales au long cours.

Interactions

  • Orlistat (Xenical). Ce médicament amaigrissant a réduit de 30 % l’absorption d’un complément de bêta-carotène dans une étude pharmacocinétique. La notice recommande une multivitamine quotidienne contenant les vitamines A, D, E, K et du bêta-carotène (notice du Xenical).
  • Produits associant de la vitamine A. CARET associait le bêta-carotène à 25 000 UI de palmitate de rétinyle par jour, de sorte que ses résultats reflètent les deux. La vitamine A préformée a sa propre limite supérieure et sa propre toxicité, contrairement au bêta-carotène.

Qui devrait éviter les compléments

D’après les données des essais et les positions de l’IOM et de l’USPSTF, les groupes pour lesquels un effet néfaste est documenté sont :

  • les fumeurs actuels, surtout les gros fumeurs ;
  • les anciens fumeurs (le signal de cancer du poumon d’AREDS2) ;
  • les personnes ayant été exposées à l’amiante (CARET).

Points clés

  • Un précurseur de la vitamine A, pas un nutriment essentiel en soi. L’organisme le convertit en vitamine A selon les besoins, et la conversion diminue quand la dose augmente.
  • Aliments et compléments diffèrent. Le bêta-carotène en complément dans l’huile est environ 6 fois plus disponible que celui des aliments, et seuls les compléments ont été associés à des effets néfastes.
  • Aucun bénéfice préventif. Quatre grands essais totalisant plus de 100 000 participants n’ont trouvé aucune protection contre le cancer ou les maladies cardiaques.
  • Un réel effet néfaste chez les fumeurs. Le cancer du poumon a augmenté de 18 % dans ATBC et de 28 % dans CARET, et l’USPSTF déconseille les compléments de bêta-carotène en prévention.
  • Des preuves faibles pour son unique usage médicamenteux. Les premières études sur la protoporphyrie étaient positives, mais les essais contrôlés n’ont pas confirmé de bénéfice.
  • Aucune preuve pour l’entraînement ou la récupération. Aucun essai randomisé n’a testé le bêta-carotène seul sur des critères musculaires ou de performance.

Sources

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