Composition de la poudre de cacao

La fève de cacao non fermentée contient 7-18 % de polyphénols totaux[20]. Durant la fermentation, l'activité enzymatique permet la polymérisation des polyphénols, ce qui diminue leur solubilité et donc l'amertume des grains[21].

Après fermentation, torréfaction, extraction d'une partie des matières grasses et broyage, d'après les données de la base Phenol-Explorer[22], on obtient la poudre de cacao qui contient les composés phénoliques suivants:

La poudre de cacao est une très bonne source de flavanols (ou flavan-3-ol). C'est même la meilleure source parmi les aliments trouvés sur le marché français. Les flavanols forment des complexes avec les protéines de la salive qui sont responsables de l'amertume du cacao pur.

Avec 158 mg/100g d'(-)-épicatéchine, la poudre de cacao est l'aliment qui en est le plus richement doté, un taux plus du double que celui du chocolat noir (70 mg/100g), suivi en troisième position par les pommes à cidre, pelées (28,67 mg/100g) ; l'infusion de thé vert (7,93 mg/100g, 22 fois moins) pourtant très réputée pour sa richesse en catéchines (flavanols) ne vient qu'en septième position dans le classement de Phenol-Explorer[23]. Autre record, la (+)-catéchine de la poudre de cacao, avec une teneur de 107,75 mg/100g, devance le pur jus de prunes (24,70 mg/100g). La poudre de cacao bat aussi les records de teneur en proanthocyanidine dimère B1, avec 112 mg/100g, très au-dessus des pêches qui viennent après avec seulement 25,77 mg/100g[24]. Les proanthocyanidols ou tanins condensés du vin rouge seraient pour le professeur Roger Corder, responsables de la santé vasculaire[25] des buveurs réguliers (à dose modérée) de vin rouge. Pourtant leur teneur en procyanidine dimère B1 n'est que de 4 mg/100g (28 fois moins) selon la base Phenol-Explorer.

Les polyphénols totaux mesurés par la méthode de Folin donnent les valeurs décroissantes suivantes :

La teneur en polyphénols totaux de la poudre de cacao est 3 fois supérieure à celle du chocolat noir et presque 7 fois supérieure à celle du chocolat au lait. C'est une teneur très élevée qui est seulement dépassée d'après la table Phenol-Explorer par les haricots rouges du Japon (azuki), entier, cru (8 970,00 mg/100g) ou alors des épices, comme les clous de girofle ou la cannelle de Ceylan; mais ceux-ci n'étant consommés qu'en petites quantités, ne peuvent apporter des polyphénols qu'en quantités limitées.

Les méthylxanthines du cacao sont représentées par la théobromine, la caféine et accessoirement par la théophylline, molécules proches formées d'une base xanthinique sur laquelle trois hydrogènes pour la caféine et deux hydrogènes (en des positions différentes pour la théobromine et la théophylline) ont été substitués par un groupement méthyl-.

Ces trois molécules peuvent être déterminées simultanément par une méthode de chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC) en phase inverse[12]. Les mesures effectuées sur de la pâte de cacao brute et torréfiée, ainsi que de la poudre de cacao obtenue par pressage à forte pression et à chaud, de ces pâtes ont donné les résultats suivants:

On observe une augmentation des teneurs dans les trois molécules de méthylxanthines par passage de la fève crue à la poudre de cacao (crue ou torréfiée). Même si la torréfaction fait baisser la teneur de la caféine et de la théophylline, le pressage de la pâte en éliminant une partie des matières grasses permet de concentrer les trois méthylxanthines, notamment de la théobromine qui atteint le taux de 6 %.

Si on compare une tasse de cacao fait à partir de 7 g de poudre de cacao à un expresso[26]

on constate que la tasse de cacao apporte beaucoup de théobromine et peu de caféine, sachant que l'apport de caféine de l'expresso est extrêmement variable (une analyse HPLC faite à Glasgow, de 20 cafés expresso du commerce, a révélé des différences de 6 fois dans les taux de caféine[27]).

Miller et al.[28] ont montré que les teneurs en catéchine + épicatéchine allaient en décroissant pour

poudre de cacao > chocolat à cuire > chocolat noir > chocolat au lait

et que cette hiérarchie reproduisait celle des activités antioxydantes.

Les mesures de l'activité antioxydante ORAC[n 2] et VCEA[n 3], des polyphénols totaux (en acide gallique équivalent) et des monomères de flavanol ont donné:

Les auteurs ont analysé au moins 3 échantillons d'origine différente de chaque aliment, et même en tenant compte des intervalles de variation, la hiérarchie des aliments selon leur teneur en polyphénol total (TPT) ou leur teneur en épicatéchine est reproduite selon l'activité antioxydante ORAC et VCEAC. Toutefois, on observe de plus grandes variations des teneurs de catéchine dans chaque catégorie que d'épicatéchine.

Une méthode normalisée pour la détermination des propriétés antioxydantes des aliments et boissons n'a pas encore été établie ; il est donc recommandé d'utiliser plus d'une méthode pour évaluer la capacité antioxydante. Batista et al.[21] (2016) ont procédé à des mesures des teneurs en polyphénols totaux (TPT) et des capacités antioxydantes totales (CAT) de 6 variétés différentes de cacao en suivant l'évolution des fèves crues avant et après fermentation jusqu'au chocolat final à 70 % de cacao et 30 % de sucre glace[21]. Ils ont trouvé des augmentations des TPT et des CAT (par DPPH et ABTS) fortement corrélées:

Les activités antioxydantes du café, du cacao et du thé, évaluées par le modèle de l'oxydation in vitro des lipoprotéines de basse densité LDL[29], quoique très variables, vont en décroissant, dans l'ordre café soluble > cacao > thé vert > thé noir

Les boissons ont été préparées avec un taux de café soluble de 0,7-2,5 %, un taux de poudre de cacao de 1,5-3,5 % et les thés avec un sachet de thé infusé pendant cinq minutes dans 220 mL d'eau chaude.

En 2012, une étude critique et une méta-analyse d'essais randomisés contrôlés portant sur les effets de la consommation de chocolat, de poudre de cacao et des flavanols sur les facteurs de risques des maladies cardiovasculaires (Hooper et al[33], 2012) a concerné 1 297 participants. Les auteurs ont constaté les effets bénéfiques (aigus ou chroniques) sur la dilatation induite par le flux (FMD) d'une artère[n 4]. Mais les auteurs concluent aussi que des essais de plus grande envergure, de plus longue durée et financés indépendamment sont nécessaires pour confirmer les bienfaits cardiovasculaires potentiels des flavan-3-ols du cacao.

Une méta-analyse portant sur 15 essais randomisés, publiée en octobre 2019, asserte à nouveau que les flavanols du cacao pourraient améliorer significativement la fonction endothéliale (Sun et al[34], 2019). Une analyse du sous-groupe avec des niveaux différents de flavanols totaux, le (-)-épicatéchine et (+)-catéchine dans les traitements d'intervention a montré une dilatation induite par le flux (FMD) plus élevée avec les traitements apportant de 50 à 150 mg d'(-)-épicatéchine. La modélisation de la dose de flavanols (-)-épicatéchine et de (+)-catéchine dans les traitements expérimentaux a montré une forme en U inversé avec un effet maximal observé à 710 mg de flavanols totaux, 95 mg (-) - épicatéchine et 25 mg (+) - catéchine. Cette méta-analyse de 2019 confirme donc celle de 2012, selon laquelle la consommation d'aliments riches en flavanols pourrait améliorer la fonction endothéliale.

Une étude in vitro, a montré que les cellules endothéliales traitées à l'(-)-épicatéchine émettaient de l'oxyde nitrique NO alors que les cellules non traitées ne présentaient qu'une faible émission[35].

Une revue systématique et une méta-analyse des essais randomisés contrôlés impliquant 1 131 participants prenant de 166 à 2 110 mg/jour de flavanols de cacao durant de 2 à 52 semaines, a montré que les flavanols du cacao amélioraient significativement la sensibilité à l'insuline et le profil lipidique (Lin et al.[36], 2016). Dans des études observationnelles antérieures, l’apport alimentaire en cacao riche en flavanols, tel que le chocolat noir, a été associé à une réduction du risque de maladies cardiométaboliques, notamment les maladies cardiovasculaires[37], l’hypertension[36], le syndrome métabolique[38] et le diabète[39]. La méta-analyse de Lin et al. a montré que la consommation de flavanol de cacao a significativement réduit les triglycérides et la concentration d'insuline à jeun et augmenté la concentration de HDL par rapport au placebo. La prise de flavanol de cacao a donc amélioré de manière significative les biomarqueurs du métabolisme des lipides et de la résistance à l'insuline, notamment par la réduction de la dyslipidémie, la résistance à l'insuline et l'inflammation systémique. Cependant l'ampleur des variations pour la plupart des biomarqueurs reste faible à modérée. En outre ces essais randomisés portaient sur de petits échantillons et durant des périodes d'intervention variables. Par conséquent, ces résultats doivent être confirmés par des investigations ultérieures. Remarquons aussi cette méta-analyse a été critiquée par David J. Beale[40] qui reproche aux auteurs d'avoir inclus des essais qui auraient dû être exclus de l'analyse en raison d'une co-supplémentation avec des isoflavones et du myo-inositol et de l'absence de vérification du jeun des participants. Ces études auraient fortement amplifié les effets positifs du flavanol sur les triglycérides et le HDL.