Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
N

nutrition (suite)

Nutrition minérale

Alors que les végétaux autotrophes ont une ration alimentaire exclusivement minérale, disponible en phase gazeuse (gaz carbonique CO2, oxygène O2) et en phase liquide (eau H2O et ions salins dissous, dont l’anion NO3 et le cation NH4 à l’origine de l’azote aminé NH2), la nutrition minérale des animaux concerne seulement O2 de l’atmosphère, H2O et sels dissous.

L’oxygène et l’eau, dont la disponibilité n’est généralement pas en question, sont des éléments indispensables, dont l’importance est parfois sous-estimée. L’eau entre pour les deux tiers environ dans la constitution des cellules, et toutes les réactions métaboliques, à quelques exceptions près, se déroulent en phase aqueuse. L’Homme consomme journellement un volume de l’ordre de 1 200 litres d’oxygène, apportés par 6 000 litres d’air inspiré. Il élimine 2,1 litres d’eau (1,2 par l’urine, 0,4 par la respiration et 0,5 par la peau). Comme il en produit environ 0,3 litre par le catabolisme respiratoire, l’Homme nécessite un apport d’eau quotidien de l’ordre de 1,8 litre, fourni par l’ensemble boissons + aliments.

Les cellules exigent pour leur constitution l’apport équilibré, en quantités très variables, d’éléments minéraux. C’est ainsi que les cations Ca+ + et Mg+ + sont nécessaires à l’intégrité des membranes cellulaires, que le Mg+ + est un constituant de la chlorophylle, que l’anion PO4– – – et le cation Ca+ + sont typiques des cellules osseuses, que l’anion PO4– – – est indispensable en tant que groupe constitutif de l’adénosine triphosphate A. T. P. à fonction énergétique (v. métabolisme), des acides nucléiques et des phospholipides, et que les ions Cl, Na+ et K+ sont indispensables au fonctionnement des cellules nerveuses.

Tout aussi nécessaires, mais à des doses beaucoup plus faibles, sont les oligo-éléments. Par exemple, le fer, constituant de l’hémoglobine, pigment respiratoire, est l’élément actif d’un grand nombre d’enzymes et de transporteurs (cytochromes), ainsi que le cuivre et le molybdène.


Nutrition organique

Les cellules des organismes animaux, ainsi que la plupart des cellules des organismes végétaux phototrophes, nécessitent l’apport de C sous forme organique. De plus, les cellules animales exigent l’apport de N sous forme aminée (v. assimilation). Outre leur rôle dans l’édification ou le maintien des structures, les nutriments organiques fournissent par oxydation l’énergie nécessaire au fonctionnement cellulaire (v. métabolisme). Ayant priorité sur les besoins structuraux, les besoins énergétiques seront considérés en premier lieu.

Les besoins énergétiques concernent, d’une part, l’entretien de l’organisme, d’autre part, l’énergie supplémentaire dépensée pour le travail physique musculaire, la lutte contre le froid et contre la chaleur. Au besoin d’entretien associé à une activité légère courante, de l’ordre de 2 500 cal/jour pour l’Homme adulte, s’ajoutent des besoins variables, fonction de l’activité physique et professionnelle, allant de 500 à 2 500 cal. Le rendement du travail musculaire étant seulement de l’ordre de 20 p. 100, l’énergie complémentaire (80 p. 100) est libérée sous forme de chaleur.

Bien qu’ils soient à l’origine de la libération d’énergie, les aliments en nécessitent pour leur utilisation, et cette énergie est également perdue en chaleur. Cette « action dynamique spécifique » des aliments dépend de leur nature ; elle est de l’ordre de 20 p. 100 de l’apport protéique, de 10 p. 100 de l’apport glucidique et de 5 p. 100 de l’apport lipidique. À titre moyen, on admet un supplément de 10 p. 100 relativement au besoin énergétique total.

Fonction des besoins physiologiques propres aux divers stades de développement de l’organisme, les besoins énergétiques sont considérablement plus élevés, à poids égal, pour l’organisme en croissance que pour l’adulte, en raison de l’augmentation de masse vivante. Pour satisfaire les besoins énergétiques, les différentes classes de nutriments sont théoriquement interchangeables, dans le cadre de leurs équivalents énergétiques (glucides, 4 cal/g ; protides, 4 ; lipides, 8).

Les besoins structuraux des organismes concernent les trois classes de nutriments : protides, glucides et lipides. Étant donné les aptitudes de synthèse spécifiques de chaque espèce, certains nutriments doivent impérativement figurer dans l’apport alimentaire. Il en est ainsi, au moins en ce qui concerne les animaux supérieurs, de certains acides aminés, mais aussi, notamment, du sucre inositol, de l’acide gras insaturé qu’est l’acide linoléique. Ces nutriments sont qualifiés d’« indispensables », à l’opposé des autres nutriments, qui sont synthétisables. Parfois, le caractère indispensable n’est pas catégorique, l’animal étant susceptible d’une synthèse partielle, mais insuffisante pour satisfaire ses besoins. Ainsi l’histidine, acide aminé indispensable à l’enfant, ne l’est pas pour l’adulte. Indispensable pour le Poulet, la glycine ne l’est pas pour l’Homme.

Étant donné la variabilité des besoins en acides aminés indispensables et la variabilité de composition en acides aminés des protéines alimentaires, végétales et animales, il convient de connaître ces deux types de paramètres afin d’assurer une nutrition convenable. Il importe d’insister sur le caractère d’équilibre entre les différents acides aminés qui doivent être apportés simultanément pour être utilisés, à fin d’entretien ou de croissance, car les réserves de protéines sont pratiquement inexistantes.

De façon pratique, on est conduit à apprécier et à quantifier la qualité biologique d’une ressource protéique. Prenant en considération le rendement d’utilisation des protéines, on définit la « valeur biologique des protéines » comme le rapport expérimental Étant donne l’élimination d’azote par les excreta urinaire et fécal, on a les relations : N assimilé = N ingéré – N excrété (fécal + urinaire) et N absorbé = N ingéré – N fécal. L’estimation de cette valeur biologique doit se faire dans un ensemble de conditions nutritionnelles où les protéines sont utilisées de façon optimale, c’est-à-dire dans un contexte énergétique réduisant au minimum la consommation énergétique des protéines. Dans ces conditions, la perte quotidienne d’azote urinaire est réduite au minimum. Elle est de l’ordre de 3 à 5 g par jour chez l’Homme. La hiérarchie des valeurs biologiques pour l’Homme de diverses sources protéiques — gluten de blé, 42 ; viande de bœuf, 77 ; albumine d’œuf, 91 — met en évidence la supériorité des protéines d’origine animale.