Broméline
La broméline, également appelée bromélaïne, désigne des enzymes capables de dégrader les protéines, présentes notamment dans la tige et le fruit de l'ananas (Ananas comosus), ainsi que les extraits qui les contiennent. Ces enzymes sont des protéases à cystéine : elles catalysent l'hydrolyse des liaisons peptidiques, qui unissent les acides aminés des protéines[2],[3].
| N° EC | EC |
|---|---|
| N° CAS |
| IUBMB | Entrée IUBMB |
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| IntEnz | Vue IntEnz |
| BRENDA | Entrée BRENDA |
| KEGG | Entrée KEGG |
| MetaCyc | Voie métabolique |
| PRIAM | Profil |
| PDB | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum |
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| PRIAM | Profil |
| PDB | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum |
| Broméline | |
| Identification | |
|---|---|
| Synonymes | |
| No CAS | |
| No CE | 232-572-4 |
| Code ATC | B06 |
| No E | E1101(iii) |
| Écotoxicologie | |
| DL50 | > 10 g·kg-1 (souris, oral) 30 mg·kg-1 (souris, i.v.) 36,7 mg·kg-1 (souris, i.p.)[1] |
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
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La nomenclature enzymatique distingue la broméline de la tige (EC ) de la broméline du fruit (EC ). Les préparations commerciales, principalement obtenues à partir des tiges, sont généralement des mélanges dont la composition dépend de la matière première et du procédé de purification[4],[5].
Son activité protéolytique est utilisée dans l'industrie alimentaire, notamment pour attendrir la viande, et dans certains examens d'immuno-hématologie. En médecine, un concentré enzymatique enrichi en broméline est employé par voie cutanée pour enlever les tissus morts de certaines brûlures. Les préparations administrées par voie orale sont étudiées pour d'autres usages, avec des preuves d'efficacité plus limitées[5],[6],[2].
Historique
modifierL'activité protéolytique du jus d'ananas fait l'objet de travaux scientifiques dès la fin du XIXe siècle, notamment de ceux de Russell Henry Chittenden, qui publie en 1893 une étude sur le « bromelin »[7]. En 1957, R. M. Heinicke et W. A. Gortner décrivent une préparation de protéases provenant de l'ananas, envisagée notamment pour le traitement des peaux, l'attendrissement de la viande et la stabilisation de la bière. Les recherches sur son emploi dans le débridement des brûlures se développent à partir des années 1970. La variabilité des premiers extraits conduit ensuite à rechercher des préparations de composition et d'activité mieux définies[8].
Nature et propriétés
modifierNomenclature et composition
modifierLes bromélines de la tige et du fruit appartiennent à la famille C1 des protéases, dite famille de la papaïne. Il s'agit d'endopeptidases, qui coupent des liaisons à l'intérieur des chaînes protéiques. Elles présentent une spécificité relativement large, mais se distinguent par leur action sur de petits substrats peptidiques : la broméline de tige hydrolyse notamment certains substrats comportant deux arginines successives, sur lesquels la broméline du fruit n'agit pas[3],[4].
Un extrait de tige ne se réduit pas à une seule enzyme. Il peut contenir plusieurs formes de broméline, de l'ananaïne, de la comosaïne et des constituants non protéolytiques. L'étude d'une enzyme purifiée et celle d'un extrait brut ne portent donc pas sur la même préparation[9].
Structure et activité enzymatique
modifierLa broméline de tige possède une structure en deux domaines, séparés par une cavité où se trouve le site actif. Une cystéine et une histidine participent à la catalyse. Des ponts disulfure contribuent au maintien de la structure de la protéine, qui porte également une chaîne glucidique : c'est une glycoprotéine. La modification ou l'oxydation de la cystéine catalytique peut altérer son activité[9].
L'activité d'une préparation dépend du pH, de la température, du substrat et des conditions de conservation. Les valeurs optimales diffèrent selon l'origine et la purification de l'extrait. Une température élevée ou certains traitements chimiques peuvent entraîner une perte d'activité ; la stabilité de l'enzyme constitue donc une contrainte pour sa production et sa formulation[10].
L'activité enzymatique est évaluée en mesurant la dégradation d'un substrat, par exemple de la caséine, de la gélatine ou un peptide synthétique. Elle doit être distinguée de la masse de poudre ou de protéines présente dans un produit : les essais caractérisent une capacité de protéolyse dans des conditions déterminées[11].
Extraction et production
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La production utilise surtout les tiges d'ananas, disponibles après la récolte du fruit. L'extraction à partir d'autres parties de la plante, notamment les écorces, les cœurs et les couronnes, permet également d'envisager la valorisation de résidus de l'industrie alimentaire[5].
Après extraction et séparation des débris végétaux, le liquide contenant les enzymes est concentré et purifié. Les méthodes étudiées comprennent la précipitation des protéines, l'ultrafiltration, la chromatographie et l'extraction dans des systèmes aqueux à deux phases. Elles peuvent être combinées pour améliorer la récupération de l'enzyme et éliminer les constituants indésirables[12],[10].
Le choix du procédé dépend de l'utilisation finale et du compromis entre pureté, rendement, coût et conservation de l'activité. La purification poussée peut occasionner des pertes d'enzyme ; les procédés combinés cherchent à limiter ces pertes et le nombre d'étapes. Les préparations peuvent ensuite être séchées, notamment par lyophilisation, pour obtenir une poudre[10],[11].
Utilisations alimentaires et techniques
modifierTransformation des aliments
modifierLa broméline est employée pour attendrir la viande en dégradant des protéines, notamment celles des tissus conjonctifs. Le jus d'ananas frais peut ainsi entrer dans la composition de marinades. Une action trop prolongée peut toutefois rendre la texture excessivement molle[13].
La même propriété explique que l'ananas frais puisse empêcher la prise d'une préparation à base de gélatine : l'enzyme dégrade les protéines nécessaires à la formation du gel. Le traitement thermique de la mise en conserve inactive la broméline, ce qui permet d'utiliser l'ananas en conserve dans ces préparations[13].
La protéolyse est également exploitée dans la transformation de produits céréaliers, notamment pour assouplir les pâtes, ainsi que dans la clarification et la stabilisation de la bière[10].
Autres applications industrielles
modifierImmuno-hématologie
modifierEn immuno-hématologie, la broméline est utilisée comme réactif pour faciliter certaines réactions entre les globules rouges et les anticorps, notamment lors de la recherche et de l'identification d'anticorps irréguliers. Le traitement enzymatique modifie des constituants de la membrane des hématies et diminue leur potentiel zêta, c'est-à-dire la répulsion électrique qui les maintient à distance. Il favorise ainsi leur agglutination par certains anticorps[6].
Ces techniques renforcent certaines réactions, notamment celles du système Rhésus, mais altèrent d'autres antigènes, dont ceux du système Duffy. Elles complètent donc les autres méthodes sérologiques : leur emploi isolé pourrait empêcher la détection de certains anticorps[6].
Usages médicaux et évaluation clinique
modifierDébridement des brûlures
modifierUn concentré d'enzymes protéolytiques enrichi en broméline, commercialisé sous le nom de NexoBrid, est utilisé pour le débridement de brûlures thermiques profondes, du deuxième ou du troisième degré. Appliqué sur la lésion, il dégrade les tissus morts afin de permettre leur élimination. Son utilisation relève de professionnels formés, dans des centres spécialisés dans le traitement des brûlures[14].
Les études examinées par l'Agence européenne des médicaments montrent une élimination plus rapide des tissus nécrosés et une réduction du recours à la chirurgie pour le débridement. Une greffe cutanée ou d'autres soins peuvent néanmoins rester nécessaires. Le médicament est autorisé dans l'Union européenne depuis décembre 2012 ; son indication couvre les adultes et les enfants[14]. Aux États-Unis, l'autorisation initiale date de décembre 2022 et l'indication pédiatrique est ajoutée en août 2024[15],[16].
Administration orale
modifierDes préparations orales sont commercialisées comme compléments alimentaires pour des usages variés, notamment les douleurs et gonflements après chirurgie dentaire, la sinusite ou l'arthrose. Pour plusieurs de ces indications, les études sont peu nombreuses ou concernent des associations de substances qui ne permettent pas d'isoler l'effet de la broméline[2].
Une revue systématique et méta-analyse publiée en 2023 relève un effet moyen faible sur la douleur en faveur de la broméline orale, à partir d'études de qualité méthodologique modérée[17]. Après extraction de dents de sagesse, une méta-analyse de six essais randomisés rapporte une diminution de l'œdème et de la douleur à certains temps de suivi, sans effet démontré sur le trismus, c'est-à-dire la limitation de l'ouverture de la bouche[18]. Pour la sinusite, le National Center for Complementary and Integrative Health considère que les recherches de qualité suffisante manquent pour recommander son emploi[2].
En France, les bromélaïnes entraient dans la composition d'Extranase 900 nK, indiqué comme traitement d'appoint des œdèmes consécutifs à un traumatisme ou à une intervention chirurgicale. Son autorisation de mise sur le marché a été abrogée le [19].
La capacité à hydrolyser des protéines ne suffit pas, à elle seule, à établir un bénéfice digestif chez une personne en bonne santé. Dans un avis de 2003 concernant des produits à base de poudre de tige d'ananas, l'Agence française de sécurité sanitaire des aliments juge non justifiées les allégations relatives à l'amélioration de la digestion des protéines aux doses proposées[20].
Absorption et formulation
modifierDes travaux ont détecté de la broméline conservant une activité protéolytique dans le sang après administration orale[17]. Cependant, la dégradation dans le tube digestif, la biodisponibilité et la variabilité des préparations compliquent l'interprétation des effets. Des formulations destinées à protéger l'enzyme et à améliorer son acheminement sont étudiées, notamment par encapsulation, sans que leur intérêt clinique soit établi pour l'ensemble des indications envisagées[21].
Recherches
modifierLe débridement de plaies chroniques fait également l'objet d'essais cliniques. Une revue systématique publiée en 2026, regroupant trois essais randomisés et 314 participants, suggère que les préparations à base de broméline augmentent la probabilité d'obtenir un débridement complet par rapport aux soins usuels ou à une préparation témoin sans enzymes. Les données restent toutefois limitées à un petit nombre d'essais[22].
Des études sur des cellules en culture et chez l'animal examinent les effets de la broméline sur l'inflammation, les réponses immunitaires et le stress oxydant. Elles décrivent notamment des modifications de la production de cytokines et de voies de signalisation intracellulaire. Ces observations apportent des hypothèses sur ses mécanismes d'action, mais leur traduction en bénéfices thérapeutiques chez l'être humain reste à démontrer pour de nombreuses applications[21].
En cancérologie, la broméline est étudiée pour ses effets sur la prolifération, la mort et l'invasion des cellules tumorales, ainsi que pour des associations avec des traitements anticancéreux. Les résultats sont principalement précliniques et proviennent de préparations, de doses et de modèles variés. Les travaux sur des extraits d'ananas, des enzymes isolées ou des nanoparticules ne sont pas directement interchangeables ; ils n'établissent pas que la consommation d'ananas ou de compléments de broméline prévienne ou traite un cancer[23].
Une approche distincte associe la broméline à l'acétylcystéine sous le nom de BromAc. Administrée localement, elle vise à liquéfier les accumulations de mucine, notamment dans certains pseudomyxomes péritonéaux inopérables ou récidivants. De petites études cliniques rapportent une diminution du volume de lésions traitées, ainsi que des effets indésirables, parfois graves. Cette approche demeure expérimentale ; ces résultats ne démontrent pas un bénéfice sur la survie[24].
Effets indésirables et interactions
modifierLes effets indésirables les plus souvent rapportés avec les préparations orales sont des troubles digestifs, notamment un inconfort abdominal et des diarrhées. Les données sont insuffisantes pour caractériser leur sécurité pendant la grossesse et l'allaitement[2]. Des réactions allergiques à la broméline ont également été décrites[25].
Pour le concentré utilisé sur les brûlures, les effets indésirables comprennent notamment la fièvre et la douleur. Son emploi est contre-indiqué en cas d'hypersensibilité au produit, à l'ananas, à la papaye ou à la papaïne[14].
Des interactions médicamenteuses sont envisagées avec les anticoagulants, en raison d'effets antithrombotiques observés dans des études précliniques ; leur importance clinique reste incertaine. Une augmentation de l'absorption de certains antibiotiques, notamment les tétracyclines, a également été rapportée[25].
Notes et références
modifier- ↑ (en) « Bromelains », sur ChemIDplus ( chem.nlm.nih.gov ), consulté le 25 août 2009
- 1 2 3 4 5 (en) National Center for Complementary and Integrative Health, « Bromelain: Usefulness and Safety », sur nccih.nih.gov, (consulté le )
- 1 2 (en) International Union of Biochemistry and Molecular Biology, « EC 3.4.22.32 — Stem bromelain », sur Enzyme Nomenclature (consulté le )
- 1 2 (en) International Union of Biochemistry and Molecular Biology, « EC 3.4.22.33 — Fruit bromelain », sur Enzyme Nomenclature (consulté le )
- 1 2 3 4 (en) Zatul Iffah Mohd Arshad, Azura Amid, Faridah Yusof, Irwandi Jaswir, Kausar Ahmad et Show Pau Loke, « Bromelain: an overview of industrial application and purification strategies », Applied Microbiology and Biotechnology, vol. 98, no 17, , p. 7283-7297 (PMID 24965557, DOI 10.1007/s00253-014-5889-y)
- 1 2 3 (en) Beryl Armstrong, « Antigen-antibody reactions », ISBT Science Series, vol. 15, no S1, , p. 68-80 (DOI 10.1111/voxs.12590, lire en ligne)
- ↑ (en) R. H. Chittenden, « On the Proteolytic Action of Bromelin, the Ferment of Pineapple Juice », The Journal of Physiology, vol. 15, no 4, , p. 249-310 (PMID 16992096, PMCID 1514495, DOI 10.1113/jphysiol.1893.sp000474)
- ↑ (en) Wolfram Heitzmann, Paul Christian Fuchs et Jennifer Lynn Schiefer, « Historical Perspectives on the Development of Current Standards of Care for Enzymatic Debridement », Medicina, vol. 56, no 12, , p. 706 (PMID 33348927, PMCID 7766520, DOI 10.3390/medicina56120706)
- 1 2 (en) Mohamed Azarkan, Erik Maquoi, François Delbrassine, Raphael Herman, Nasiha M'Rabet, Rafaèle Calvo Esposito, Paulette Charlier et Frédéric Kerff, « Structures of the free and inhibitors-bound forms of bromelain and ananain from Ananas comosus stem and in vitro study of their cytotoxicity », Scientific Reports, vol. 10, , p. 19570 (PMID 33177555, PMCID 7658999, DOI 10.1038/s41598-020-76172-5)
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- ↑ Agence française de sécurité sanitaire des aliments, « Avis relatif à l'évaluation de l'emploi de tige d'ananas sous forme de complément alimentaire et en tant qu'ingrédient entrant dans la composition de diverses denrées alimentaires — Saisine n° 2003-SA-0161 » [PDF], (consulté le )
- 1 2 (en) Nevin Sanlier, Esra Irmak et Erva Ankarali, « Potential health benefits of bromelain: a critical review of the current literature », Frontiers in Nutrition, vol. 13, , p. 1744666 (DOI 10.3389/fnut.2026.1744666, lire en ligne)
- ↑ (en) Ulgar Boran Günay, Muhammet Kadir Tanin et Anıl Demiröz, « Efficacy and Safety of Bromelain-Based Enzymatic Debridement for Chronic Wounds: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomised Controlled Trials », Wound Repair and Regeneration, vol. 34, no 1, , e70132 (PMID 41700487, DOI 10.1111/wrr.70132)
- ↑ (en) Avik Das, Sabyasachi Banerjee, Subhasis Banerjee, Santanu Banerjee, Sankhadip Bose, Sandra M. Barbalho, Atanas G. Atanasov, Misha Mathur et Anupam Bishayee, « Antineoplastic potential of pineapple: Delineating the path from prevention to therapy », Phytomedicine, vol. 162, , p. 158790 (PMID 42828850, DOI 10.1016/j.phymed.2026.158790)
- ↑ (en) Clément Pastier, I. H. J. T. De Hingh et Diane Goéré, « New insights in the management of pseudomyxoma peritonei », Journal of Surgical Oncology, vol. 130, no 6, , p. 1316-1325 (PMID 39206531, PMCID 11826005, DOI 10.1002/jso.27842)
- 1 2 (en) Memorial Sloan Kettering Cancer Center, « Bromelain », sur mskcc.org (consulté le )
Voir aussi
modifierArticles connexes
modifierLiens externes
modifier- (en) Broméline de la tige et broméline du fruit, dans la nomenclature enzymatique de l'Union internationale de biochimie et de biologie moléculaire.
- (en) Bromelain, synthèse du National Center for Complementary and Integrative Health.
