Les grains des céréales sont constitués d’un sucre, l’amidon, et d’un mélange complexe de protéines. Seules les protéines (gluten) du blé, de l’orge et du seigle sont toxiques pour les intolérants au gluten. Le gluten est donc la masse de protéines restantes après extraction de l’amidon de blé. Il représente environ 80% des 9 à 10 g de protéines que contiennent les farines.

Le gluten est composé de 2 fractions que l’on distingue par leur caractère soluble ou non dans l’alcool :

– La première fraction, les glutélines (gluténines pour le cas du blé), solubles uniquement dans les solutés basiques. Ce sont des protéines agrégées de haut poids moléculaires qui apportent le caractère élastique de la pâte à pain.

– La fraction la plus toxique du gluten est représentée par les prolamines (gliadines pour le blé) solubles dans l’alcool. Beaucoup plus petites, elles apportent les propriétés d’extension à la pâte.
Toutes les céréales contiennent des prolamines, en particulier le blé.

Les prolamines du blé, les gliadines, ont été les plus étudiées. Il a été montré que ce qui était le plus toxique pour les cœliaques était des séquences d’amino-acides (deux séquences en particulier), comme on a pu le démontrer sur des fragments de muqueuses intestinales étudiées in vitro ; ces séquences d’acides aminés sont présentes cinq fois par molécules dans la gliadine et en particulier dans l’alpha-gliadine.

Les prolamines toxiques dans les autres céréales sont :

– les sécalines pour le seigle

– les hordéines pour l’orge

Le blé, le seigle et l’orge sont toxiques pour les cœliaques et ont dans leurs prolamines les mêmes séquences d’acides aminés. On ne retrouve pas ces séquences dans les céréales comme le maïs ou le riz qui sont bien tolérées.