La vitamine D est un micronutriment liposoluble essentiel à la santé humaine, notamment pour son rôle dans le métabolisme du calcium, le soutien immunitaire et la prévention des troubles osseux. Sa carence est un problème mondial, ce qui a conduit à son incorporation dans les produits nutraceutiques et à l’enrichissement des aliments.
Cependant, malgré ses bienfaits pour la santé, la vitamine D est chimiquement fragile. Dans les compléments alimentaires à base d’huile, qui sont le support privilégié pour améliorer l’absorption, l’oxydation de la vitamine D pose un défi majeur pour la formulation.
Pourquoi les compléments alimentaires à base d’huile de vitamine D sont-ils sujets à l’oxydation?
La vitamine D alimentaire se trouve principalement dans les produits d’origine animale. Elle existe principalement sous deux formes bioactives : la vitamine D3 (cholécalciférol), synthétisée dans la peau sous l’effet des rayons UVB et présente dans les aliments d’origine animale, et la vitamine D2 (ergocalciférol), obtenue à partir de sources végétales et fongiques. Si les deux formes peuvent être utilisées dans les compléments alimentaires et les aliments enrichis, la D3 est généralement plus biodisponible et plus stable que la D2 dans des conditions comparables.
Les deux formes sont structurellement sensibles en raison de la présence de multiples doubles liaisons, qui les rendent très susceptibles à l’isomérisation lorsqu’elles sont exposées à l’oxygène, à la lumière, à la chaleur et à des environnements acides. La D2 est plus affectée par l’oxydation en raison de la présence d’une double liaison supplémentaire par rapport à la D3.
Les huiles favorisent la biodisponibilité de la vitamine D3 dans les nutraceutiques, qu’il s’agisse de capsules telles que la vitamine D en gélules ou sous forme liquide. Cependant, ces excipients, riches en acides gras polyinsaturés, sont eux-mêmes très sujets à l’oxydation, déclenchant une cascade de réactions qui dégradent également la vitamine.
Ce problème non résolu a conduit à une surapprovisionnement en vitamine D3 pour compenser les pertes dues à la dégradation, ce qui entraîne une forte dispersion de la teneur réelle en vitamine D3 par rapport à la valeur indiquée sur l’étiquette d’un complément alimentaire. Les autorités réglementaires, telles que l’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA), sont conscientes de ce fait et autorisent une teneur réelle en vitamine D3 comprise entre 80 % et 150 % de la valeur indiquée sur l’étiquette [1].
Facteurs influençant la stabilité oxydative des compléments alimentaires à base de vitamine D
Plusieurs variables clés influencent le taux de dégradation des compléments alimentaires à base de vitamine D, dont certaines sont communes à la plupart des vitamines:
- Forme moléculaire : la D3 est plus stable chimiquement et mieux absorbée par l’organisme humain que la D2. Cependant, les deux formes sont sensibles à l’oxydation, la D2 étant plus susceptible à l’isomérisation dans des conditions acides ou oxydantes.
- Composition de l’huile vectrice : les huiles à forte teneur en acide linoléique ou linolénique s’oxydent plus rapidement, créant des espèces réactives de l’oxygène qui déstabilisent à la fois la matrice huileuse et la teneur en vitamines.
- Exposition à la lumière et à l’oxygène : la photoisomérisation et l’oxydation sont les principales voies de dégradation. Sans emballage résistant à la lumière et à l’oxygène, la vitamine D perd rapidement sa stabilité.
- pH et humidité : les environnements acides favorisent la formation d’isomères (tels que l’isotachystérol), tandis qu’une humidité élevée accélère la dégradation hydrolytique. Bien que ces processus ne soient pas considérés comme une oxydation classique, ils réduisent l’activité biologique de la vitamine D.
- Conditions de transformation et de stockage : un remplissage à haute température, un chauffage prolongé et des environnements riches en oxygène pendant la fabrication peuvent réduire considérablement la rétention des vitamines.
Stratégies pour améliorer la stabilité et prolonger la durée de conservation
Afin de prolonger la durée de conservation de la vitamine D et de maintenir son intégrité nutritionnelle dans les produits à base d’huile, plusieurs stratégies de protection ont été proposées et validées:
- Antioxydants naturels : l’incorporation d’antioxydants, tels que les tocophérols mélangés, est une solution efficace. Ces composés neutralisent les radicaux libres et protègent à la fois la matrice huileuse et la vitamine. Il a été confirmé que la sensibilité de la vitamine D à l’humidité, à l’oxygène et aux interactions avec les minéraux peut être atténuée par la vitamine E, ce qui améliore la stabilité et la conservation du cholécalciférol [2].
- Environnement de transformation contrôlé : Afin de réduire la dégradation pendant la production, les fabricants doivent mettre en place une fabrication en atmosphère contrôlée, notamment un rinçage à l’azote pendant le mélange, le remplissage et le scellage. De plus, le remplissage à basse température, les systèmes assistés par le vide et les équipements en circuit fermé qui minimisent le contact avec l’oxygène et l’espace libre peuvent améliorer considérablement la stabilité oxydative du produit final.
- Emballage barrière : l’utilisation de matériaux opaques et imperméables à l’oxygène et le rinçage au gaz inerte pendant l’emballage minimisent l’exposition à l’oxygène. Pour les émulsions à base d’huile, il est essentiel d’utiliser du verre foncé ou des plastiques multicouches combinés à une atmosphère d’azote.
Comment choisir des formulations stables de vitamine D pour les applications nutraceutiques
Le choix d’une formulation stable nécessite une évaluation minutieuse de la forme de la vitamine D, de l’huile vectrice, du système antioxydant, de la méthode d’encapsulation et de la conception de l’emballage. Compte tenu de sa résistance à l’oxydation plus élevée et de sa biodisponibilité supérieure, la vitamine D3 dans des vecteurs à base d’huile protégés par des antioxydants naturels représente une solution adéquate dans la plupart des contextes nutraceutiques.
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Sources
[1] Commission européenne. Document d’orientation à l’intention des autorités compétentes pour le contrôle du respect de la législation de l’UE relative aux tolérances pour les valeurs nutritionnelles déclarées sur l’étiquetage. Bruxelles : Direction générale de la santé et des consommateurs ; 2012, 9 p. Disponible à l’adresse : https://ec.europa.eu/food/system/files/2016-10/labelling_nutrition-vitamins_minerals-guidance_tolerances_1212_en.pdf
[2] Jelić D, Vraneš M, Zeljković S, Veličković S, Veljković F, Cvetkovski A, Pejova B, Papović S. Advancing food fortification with kinetics: Stabilizing vitamin D3 through calcium carbonate-based vehicles. Food Chem. 30 septembre 2025 ; 487 : 144811. doi : 10.1016/j.foodchem.2025.144811.
