Encyclopédie de la vitamine D3 dérivée des lichens — Contexte scientifique

Qu'est-ce que le cholécalciférol ?

Le cholécalciférol (CAS 67-97-0), également connu sous le nom de vitamine D3, est un sécostéroïde liposoluble de formule brute C₂₇H₄₄O et de masse moléculaire 384,64 g/mol. Sa désignation chimique est (3S,5Z,7E)-9,10-sécocholesta-5,7,10(19)-trién-3-ol. Le cholécalciférol se présente sous forme de cristaux blancs à presque blancs ou de poudre cristalline, pratiquement insoluble dans l'eau, très soluble dans l'éthanol (96 %) et soluble dans les huiles grasses. C'est la forme de vitamine D naturellement synthétisée par la peau des humains et des animaux sous l'effet des rayons UVB du soleil ; on l'obtient également par l'alimentation, notamment à partir de produits animaux comme les poissons gras et les jaunes d'œufs.

L'avantage de la source de lichen

La grande majorité de la vitamine D3 (cholécalciférol) disponible sur le marché mondial est produite à partir de lanoline, la graisse extraite de la laine de mouton. De ce fait, la vitamine D3 conventionnelle est un ingrédient d'origine animale, ce qui pose deux problèmes majeurs aux formulateurs modernes : elle ne peut être qualifiée de végane et, de par son origine animale, elle fait l'objet d'un examen plus approfondi lors des évaluations halal.

Ce produit est issu du lichen, plus précisément de Cladonia rangiferina (lichen des rennes), l'une des sources naturelles les plus riches en vitamine D. La vitamine D3 extraite du lichen possède la même structure moléculaire et la même conformation que le cholécalciférol d'origine animale, garantissant une activité biologique équivalente et répondant aux exigences des régimes végétaliens, végétariens et halal. Le procédé de production comprend plusieurs étapes d'extraction, de purification et de concentration, permettant d'obtenir une vitamine D3 (cholécalciférol) présentant la même structure moléculaire et la même conformation que le cholécalciférol d'autres sources.

La vitamine D3 issue du lichen a obtenu le statut GRAS (généralement reconnu comme sûr) de la FDA pour son utilisation dans les compléments alimentaires et l'enrichissement des aliments, ce qui facilite son accès au marché. De plus, la plupart des formes végétaliennes de vitamine D3 à base de lichen étaient déjà commercialisées avant 1997 et ne sont pas considérées comme nouvelles au sens du règlement (UE) 2015/2283 relatif aux nouveaux aliments, ce qui leur confère un avantage réglementaire au sein de l'Union européenne.

Fonctions physiologiques de la vitamine D3

La vitamine D3 est essentielle à de nombreuses fonctions physiologiques :

• Homéostasie du calcium et du phosphore— La vitamine D3 favorise l’absorption intestinale du calcium et la réabsorption rénale du calcium, maintenant des taux sériques normaux de calcium et de phosphore essentiels à la minéralisation osseuse et à la fonction neuromusculaire.

• Santé osseuse— La vitamine D3 favorise la minéralisation osseuse et est essentielle à la prévention et au traitement du rachitisme chez l'enfant et de l'ostéomalacie chez l'adulte.

• Fonction immunitaire— La vitamine D3 module les réponses immunitaires innées et adaptatives, soutenant ainsi les mécanismes de défense naturels de l'organisme.

• Fonction neuromusculaire— La vitamine D3 contribue au fonctionnement musculaire normal et à la signalisation neuromusculaire.

• Croissance et différenciation cellulaires— La vitamine D3 régule la croissance, la différenciation et l'apoptose cellulaires, favorisant ainsi le fonctionnement cellulaire normal.

• Fonction cardiométabolique— De plus en plus de preuves soutiennent le rôle plus large de la vitamine D3 dans les fonctions immunitaires et cardiométaboliques.

Mécanismes d'action

Signalisation du récepteur de la vitamine D (VDR)

La vitamine D3 est métabolisée en 25-hydroxyvitamine D3 dans le foie, puis en 1,25-dihydroxyvitamine D3, sa forme biologiquement active, dans les reins. Ce métabolite actif se lie au récepteur de la vitamine D (VDR), un récepteur nucléaire qui régule la transcription de gènes cibles impliqués dans l'homéostasie du calcium et du phosphore, le métabolisme osseux, la fonction immunitaire et la croissance cellulaire.

Absorption du calcium et minéralisation osseuse

La vitamine D3 améliore l'absorption intestinale du calcium en augmentant l'expression des protéines de transport du calcium, notamment TRPV6 et la calbindine-D9k, dans l'épithélium intestinal. Elle favorise également la réabsorption rénale du calcium et régule la sécrétion de l'hormone parathyroïdienne (PTH), maintenant ainsi une homéostasie calcique normale, essentielle à la minéralisation osseuse.

Modulation immunitaire

La vitamine D3 module la fonction immunitaire en régulant l'activité des cellules immunitaires, notamment les lymphocytes T, les macrophages et les cellules dendritiques. Elle renforce l'activité antimicrobienne des monocytes et des macrophages et module la production de cytokines, soutenant ainsi les réponses immunitaires innées et adaptatives.

Le défi de la biodisponibilité

Malgré ses fonctions physiologiques essentielles, le cholécalciférol administré par voie orale présente des problèmes importants de biodisponibilité. Molécule très lipophile, la vitamine D3 est généralement administrée sous forme d'huiles ou de comprimés, ce qui peut entraîner un goût désagréable, une absorption lente ou une instabilité en milieu aqueux. Des études de stabilité montrent une dégradation rapide de la vitamine D3 dans l'eau sous l'effet de la lumière et de l'oxygène, ainsi qu'à un pH ou une force ionique défavorables. De plus, l'absorption du cholécalciférol dépend de la formation de micelles induite par les sels biliaires et est influencée par l'apport en lipides alimentaires, ce qui entraîne une variabilité de sa biodisponibilité. La carence en vitamine D3 est de plus en plus fréquente et associée à des problèmes de santé et à des maladies. Bien que la supplémentation en vitamine D3 soit efficace, la variabilité de son absorption peut influencer sa biodisponibilité et les réponses cliniques.

Ces limitations ont favorisé le développement de systèmes d'administration avancés, notamment l'encapsulation liposomale. La Vitamine D3 liposomale entraîne une augmentation rapide de la concentration plasmatique de calcidiol, un effet particulièrement marqué chez les personnes présentant une carence sévère en vitamine D3.

Vitamine D3 liposomale dérivée du lichen

L'encapsulation liposomale du cholécalciférol offre un mécanisme d'administration fondamentalement différent des formes conventionnelles. La bicouche phospholipidique entoure la molécule de cholécalciférol, formant une enveloppe protectrice qui améliore sa stabilité, sa biodisponibilité et son absorption cellulaire. Ce système d'administration :

• RéaliseAUC 1,9 fois supérieurepar rapport aux formulations non liposomales dans une étude clinique randomisée, en double aveugle et croisée

• Atteint une concentration plasmatique maximale plus élevée (8,4 ng/mL contre 6,0 ng/mL) et une élévation soutenue au-dessus de la valeur de base pendant 48 heures.

• Démontre une absorption rapide en cas de carence, particulièrement marquée chez les personnes présentant une carence sévère en vitamine D3.

• Atteint des taux d'encapsulation proches de99%— parmi les taux les plus élevés rapportés pour les formulations liposomales de vitamine D3

• Offre une durée de conservation de 24 mois, confirmée par des études de stabilité accélérées.

• Protège la vitamine D3 de la dégradation induite par la lumière, l'oxygène et le pH

Preuves cliniques

Absorption aiguë améliorée — Essai contrôlé randomisé

Une étude d'absorption randomisée, en double aveugle et croisée a inclus 12 adultes en bonne santé (âge moyen : 34,3 ± 9,7 ans ; IMC : 24,8 ± 2,7 kg/m²) afin de comparer l'absorption d'une formulation liposomale de vitamine D3 à celle d'une formulation conventionnelle non liposomale. Les participants ont reçu une dose unique par voie orale de chaque formulation, administrée de façon aléatoire et séparée par une période d'élimination de deux semaines. Des prélèvements sanguins ont été effectués pendant 48 heures après l'administration. La formulation liposomale a montré une absorption systémique supérieure à celle de la formulation de comparaison.AUC 1,9 fois supérieure(199 vs 106 ng·h/mL). La concentration plasmatique maximale était également plus élevée pour la formulation liposomale (8,4 vs 6,0 ng/mL). Les concentrations circulantes de cholécalciférol sont restées supérieures à la valeur initiale 48 heures après l'administration de la formulation liposomale, mais sont revenues à leur valeur initiale dans la formulation de comparaison.

Absorption rapide en cas de carence

Une étude clinique a comparé la vitamine D3 liposomale à une formulation huileuse. Les résultats ont montré que la vitamine D3 liposomale induit une augmentation rapide de la concentration plasmatique de calcidiol, contrairement à la formulation huileuse. Cet effet était particulièrement marqué chez les personnes présentant une carence sévère en vitamine D3. Il s'agissait de la première démonstration que l'absorption de la vitamine D3 encapsulée dans les liposomes dépend de son statut dans l'organisme, la vitamine D3 liposomale étant absorbée plus rapidement par les personnes présentant une carence importante.

Santé osseuse — Essai contrôlé randomisé de 24 mois

Une étude randomisée contrôlée de 24 mois menée auprès de 153 femmes ménopausées a évalué l'efficacité de la vitamine D3 liposomale (800 UI/jour + 1 000 mg de calcium) par rapport aux formulations conventionnelles. Chez ces femmes, les formules de vitamine D3 à biodisponibilité améliorée ont permis d'obtenir de meilleurs résultats en termes d'augmentation de la densité minérale osseuse et de réduction des indicateurs de remodelage osseux.

Sécurité et réglementation

La vitamine D3 présente un profil de sécurité bien établi lorsqu'elle est utilisée correctement. La limite supérieure de sécurité (LSS) pour la vitamine D est de 4 000 UI/jour pour les adultes, bien que des doses plus élevées puissent être utilisées sous surveillance médicale. Un apport excessif en vitamine D peut provoquer une hypercalcémie, susceptible d'entraîner des nausées, des vomissements, une faiblesse et des complications rénales.

Statut réglementaire :

• États-UnisLe cholécalciférol est réglementé comme ingrédient de complément alimentaire et additif alimentaire. La vitamine D3 extraite du lichen bénéficie du statut GRAS (généralement reconnu comme sûr) de la FDA pour son utilisation dans les compléments alimentaires et l'enrichissement des aliments, ce qui facilite son accès au marché. Elle est décrite dans la Pharmacopée américaine (USP) avec une teneur spécifiée de 97,0 % à 103,0 % sur la base anhydre.

• Union européenneLe cholécalciférol est répertorié dans la Pharmacopée européenne (monographie Ph. Eur. 0072) et autorisé comme substance vitaminique et minérale pouvant entrer dans la composition de compléments alimentaires. La plupart des suppléments de vitamine D3 d'origine végétale à base de lichen étaient déjà commercialisés avant 1997 et ne sont pas considérés comme nouveaux au sens du règlement (UE) 2015/2283 relatif aux nouveaux aliments, ce qui leur confère un avantage réglementaire. Les teneurs maximales autorisées varient selon les États membres de l'UE.

• Normes mondialesLe cholécalciférol est répertorié dans la Pharmacopée américaine (USP), la Pharmacopée européenne, la Pharmacopée britannique et la Pharmacopée japonaise. Il est disponible avec les certifications Halal et Casher. Ce produit est conforme aux spécifications USP/EP/BP, notamment en ce qui concerne le pouvoir rotatoire spécifique (+105° à +112°), l'absorbance spécifique à 265 nm (460–490) et le point de fusion (83–86 °C).

Précautions:Le cholécalciférol est généralement bien toléré aux doses recommandées. Un excès de vitamine D peut provoquer une hypercalcémie, susceptible d'entraîner nausées, vomissements, faiblesse et complications rénales. Les personnes souffrant d'hypercalcémie, d'hyperphosphatémie ou d'insuffisance rénale sévère doivent consulter un professionnel de santé avant utilisation. Les femmes enceintes ou allaitantes et les enfants doivent également consulter un professionnel de santé avant utilisation. Le cholécalciférol peut interagir avec certains médicaments, notamment les diurétiques thiazidiques, les glycosides cardiaques et les corticostéroïdes.

Les protocoles d'essais doivent respecter les normes internationales, notamment l'USP, la Pharmacopée européenne, la Pharmacopée britannique et le Codex Alimentarius FAO/OMS. Les formulateurs doivent vérifier la réglementation locale avant la mise sur le marché.

Ce produit est destiné à la recherche, aux applications nutraceutiques et à l'alimentation fonctionnelle. Il n'est pas destiné à diagnostiquer, traiter, guérir ou prévenir une quelconque maladie.

599 $/kg

189$/kg