L’hydrogène est-il un antioxydant ? Différences avec la vitamine C et les polyphénols

L’hydrogène moléculaire (H2), la molécule active de l’eau à l’hydrogène, est bien un antioxydant, mais le terme recouvre une réalité plus vaste que ne le laissent entendre la plupart des pages marketing. Sur le plan chimique, un antioxydant est un agent réducteur : une molécule qui cède un électron ou un atome d’hydrogène à une molécule réactive et instable appelée radical libre, avant que ce radical puisse endommager une cellule. H2 mérite cette appellation parce qu’il neutralise un type précis d’espèces réactives de l’oxygène, le radical hydroxyle, tout en laissant les autres espèces réactives de l’oxygène et de l’azote intactes. La vitamine C et les polyphénols alimentaires sont également des antioxydants, mais ils agissent par des mécanismes chimiques complètement différents, et ces différences comptent davantage que de se demander lequel est « le plus puissant ».

• H2 est un antioxydant au sens chimique strict : il cède des électrons pour neutraliser un radical libre spécifique, le radical hydroxyle, plutôt que de réagir avec un grand nombre de molécules.
• La vitamine C agit différemment. Elle cède des électrons à une large gamme de molécules réceptrices, ce qui explique qu’elle contribue généralement à protéger les protéines, les lipides et l’ADN, au lieu de cibler un seul radical.
• Les polyphénols comme les flavonoïdes piègent les radicaux et se lient efficacement aux ions métalliques en laboratoire, mais les concentrations qui circulent réellement dans l’organisme sont bien plus faibles, ce qui limite leurs effets en pratique.
• Il est impossible de classer ces trois mécanismes sur une seule échelle de « pouvoir antioxydant », car chacun répond à un problème chimique différent dans un contexte différent.
• Les données issues de cultures cellulaires et d’études animales qui décrivent le comportement de H2 dans une réaction ne prouvent pas que boire de l’eau à l’hydrogène produit un effet mesurable chez une personne.

Qu’est-ce qui fait réellement d’une molécule un « antioxydant » ?

Avant de comparer l’hydrogène, la vitamine C et les polyphénols, il est utile de comprendre ce que le terme décrit réellement. Un antioxydant est un agent réducteur : une substance qui cède un électron ou un atome d’hydrogène à un radical libre, une molécule qui possède un électron non apparié, ce qui la rend instable et réactive. Ce don empêche le radical de voler un électron à un élément dont l’organisme a besoin intact, comme une membrane cellulaire, une protéine ou un brin d’ADN. Le stress oxydatif survient lorsque les espèces réactives de l’oxygène s’accumulent plus vite que les défenses antioxydantes de l’organisme ne peuvent les neutraliser, un état associé, au fil du temps, à des dommages cellulaires et tissulaires.

Pour cette comparaison, l’essentiel est que le terme « antioxydant » décrit une fonction chimique, et non une substance unique et immuable. Un gaz, une vitamine et une famille de composés végétaux peuvent tous être qualifiés d’antioxydants, car chacun est capable de céder des électrons dans les bonnes conditions. Ce qui les distingue, c’est le type de radicaux avec lesquels ils réagissent, le caractère sélectif ou général de cette réaction et la quantité de substance qui atteint réellement le tissu où un radical doit être neutralisé. C’est sur ces différences que porte le reste de cette comparaison.

Comment l’hydrogène moléculaire (H2) agit comme antioxydant

L’idée que l’hydrogène agit comme un antioxydant remonte à une étude publiée en 2007 dans Nature Medicine, qui a montré que H2 réduisait sélectivement le radical hydroxyle, l’espèce réactive de l’oxygène la plus réactive et la plus cytotoxique, et protégeait les cellules de ses effets nocifs, sans réagir avec les autres espèces réactives de l’oxygène qui remplissent des fonctions physiologiques normales (source : Ohsawa et al., Nature Medicine, 2007). Une revue de 2016 sur ce mécanisme décrit H2 dans des termes similaires : un agent qui piège le radical hydroxyle tout en préservant les autres espèces réactives importantes de l’oxygène et de l’azote pour la régulation normale de la signalisation, plutôt que de supprimer indistinctement l’activité oxydative (source : Huang, Medical Gas Research, 2016). Pour les lecteurs qui souhaitent mieux comprendre H2 avant cette comparaison, les principes scientifiques de l’hydrogène moléculaire expliquent d’où vient cette molécule et comment elle se comporte dans l’eau.

Cette sélectivité, et non un « pouvoir » antioxydant brut, constitue l’affirmation chimique qui justifie de qualifier l’hydrogène d’antioxydant. Il s’agit d’une action ciblée et limitée, et non d’une vaste intervention contre toutes les molécules réactives présentes dans une cellule.

Pourquoi parle-t-on d’un effet « sélectif » plutôt que « à large spectre » ?

Cette distinction est importante, car les espèces réactives de l’oxygène ou de l’azote ne sont pas toutes uniquement destructrices : certaines agissent comme des molécules de signalisation que les cellules utilisent dans le cadre de processus de régulation courants. Les neutraliser toutes sans distinction perturberait cette signalisation au lieu de simplement éliminer les dommages. Comme il réagit spécifiquement avec le radical hydroxyle, qui n’a aucun rôle bénéfique connu dans la signalisation, le mécanisme de H2 est décrit comme sélectif plutôt qu’à large spectre. Cette description est tirée des recherches elles-mêmes et constitue un repère utile dès qu’une affirmation plus générale sur le « pouvoir » antioxydant de l’hydrogène semble aller au-delà de la chimie sous-jacente.

Comment la vitamine C agit comme antioxydant

La vitamine C agit selon un mécanisme beaucoup plus général. Le Linus Pauling Institute décrit l’acide L-ascorbique, la forme active de la vitamine C, comme « un puissant agent réducteur » qui cède facilement des électrons à une large gamme de molécules réceptrices (source : Linus Pauling Institute, Vitamin C). Ce don généralisé permet à la vitamine C de contribuer à protéger les protéines, les lipides et les acides nucléiques contre les dommages oxydatifs en général, plutôt que de cibler un radical spécifique comme le fait H2.

La vitamine C est également hydrosoluble et est apportée par les aliments ou les compléments, plutôt que produite par l’organisme. Son action antioxydante se déroule dans les parties aqueuses des cellules et dans le plasma sanguin, un mode de diffusion différent de celui d’un gaz dissous comme H2, qui peut traverser les membranes cellulaires. Aucun de ces modes d’action ne rend une molécule catégoriquement supérieure à l’autre : elles agissent dans des compartiments différents et contre des cibles différentes.

Comment les polyphénols agissent comme antioxydants — et pourquoi les données sont plus nuancées

Les polyphénols alimentaires reposent sur un troisième mécanisme. Selon le Linus Pauling Institute, les flavonoïdes, l’un des groupes de polyphénols les plus importants et les plus étudiés, présents dans les fruits, les légumes et le thé, piègent directement les radicaux libres et peuvent également chélater, c’est-à-dire se lier aux ions métalliques qui contribueraient autrement à générer des radicaux (source : Linus Pauling Institute, Flavonoids). En théorie, les flavonoïdes exercent ainsi deux rôles antioxydants distincts, et non un seul.

La nuance, c’est que les flavonoïdes sont plus complexes que ne le laissent supposer les seuls résultats de laboratoire. L’Institut précise que cette activité de piégeage des radicaux et de chélation des métaux est principalement démontrée in vitro, c’est-à-dire dans un tube à essai plutôt que dans un organisme vivant, et que les concentrations de flavonoïdes qui circulent réellement dans les tissus humains sont 100 à 1 000 fois plus faibles que celles d’autres antioxydants comme la vitamine C, l’acide urique et le glutathion. La plupart des flavonoïdes absorbés sont également transformés en métabolites dont l’activité antioxydante est plus faible que celle du composé d’origine. Ensemble, ces éléments indiquent que leur contribution pratique à la capacité antioxydante des tissus vivants est probablement bien plus faible que ne le laisserait supposer leur seule chimie en laboratoire.

Pourquoi comparer le « pouvoir antioxydant » n’est pas pertinent

Il peut être tentant de placer H2, la vitamine C et les polyphénols sur une même échelle et de se demander lequel est l’antioxydant le plus puissant. Au regard de la chimie décrite ci-dessus, cette approche ne tient pas vraiment la route, pour deux raisons. Premièrement, le National Center for Complementary and Integrative Health indique que de grandes quantités d’antioxydants, par exemple celles provenant de compléments concentrés, peuvent interférer avec les mécanismes de défense propres à l’organisme et la signalisation cellulaire normale (source : NCCIH, Antioxidants: In Depth). Cette mise en garde concerne précisément les quantités concentrées provenant de compléments, et non la vitamine C ou les polyphénols issus d’une alimentation ordinaire. Elle remet toutefois en question l’idée selon laquelle augmenter l’activité antioxydante, quelle qu’en soit la source, serait automatiquement bénéfique. Pour savoir comment les chercheurs déterminent concrètement si cet équilibre a basculé vers le stress oxydatif, la mesure des marqueurs du stress oxydatif présente les biomarqueurs utilisés dans cette évaluation.

Deuxièmement, la sélectivité de H2 envers le radical hydroxyle correspond à une action chimique plus ciblée et spécifique que le don généralisé d’électrons de la vitamine C ou le piégeage in vitro des polyphénols. Ce sont des mécanismes différents qui répondent à des problèmes différents, et non des concurrents qui se disputent la même ligne d’arrivée. Aucune de ces données mécanistiques ne prouve que boire de l’eau à l’hydrogène produit un effet mesurable sur la santé d’une personne : les résultats de l’étude d’Ohsawa de 2007 et de la revue qui a suivi décrivent le comportement de H2 dans une réaction chimique, observé dans des cultures cellulaires et des modèles animaux, et non les effets d’une quantité quotidienne donnée dans l’organisme humain. Les lecteurs qui souhaitent mieux comprendre quelles affirmations sur l’eau à l’hydrogène sont fondées et lesquelles sont exagérées pourront consulter ce récapitulatif des idées reçues sur l’eau à l’hydrogène en complément de cette comparaison.

Que retenir si vous comparez les antioxydants alimentaires à l’eau à l’hydrogène ?

La vitamine C, les polyphénols alimentaires et l’hydrogène moléculaire ne sont pas interchangeables et ne sont pas vraiment en concurrence. Chacun réagit avec des cibles différentes, par des mécanismes chimiques différents, à des concentrations différentes et dans des parties différentes de l’organisme. Une alimentation variée riche en fruits et légumes reste la source quotidienne d’antioxydants alimentaires la mieux étayée par les données, et le mécanisme sélectif de H2 n’y change rien.

Pour les lecteurs qui s’intéressent précisément à la chimie de l’eau à l’hydrogène plutôt qu’à son marketing, il est plus utile de vérifier ce qu’un appareil donné produit réellement que de comparer les valeurs de PPB annoncées par différentes marques. Des tests réalisés par un laboratoire indépendant permettent de le vérifier, comme les résultats publiés pour la bouteille Hydrion Core.

Vous pouvez consulter le rapport complet de certification par un laboratoire indépendant pour Core et Pulse afin de connaître les valeurs réellement mesurées plutôt que de vous fier à une affirmation marketing, ou parcourir toute la collection d’eau à l’hydrogène si vous souhaitez comparer les appareils côte à côte avant de décider si l’un d’eux convient à votre routine.