Nutritif

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Un nutriment est une substance utilisée par un organisme pour survivre, croître et se reproduire. L’exigence relative à l’apport alimentaire en éléments nutritifs s’applique aux animaux , aux plantes , aux champignons et aux protistes . Les nutriments peuvent être incorporés dans les cellules à des fins métaboliques ou excrétés par les cellules pour créer des structures non cellulaires, telles que des cheveux , des écailles , des plumes ou des exosquelettes . Certains nutriments peuvent être métaboliquement convertis en molécules plus petites lors du processus de libération d’énergie, comme les glucides , les lipides ,protéines , et produits de fermentation ( éthanol ou vinaigre ), conduisant à des produits finaux d’eau et de dioxyde de carbone . Tous les organismes ont besoin d’eau. Les nutriments essentiels pour les animaux sont les sources d’énergie, certains des acides aminés qui sont combinés pour créer des protéines , un sous-ensemble d’ acides gras , des vitamines et certains minéraux . Les plantes ont besoin de minéraux plus divers absorbés par les racines, ainsi que de dioxyde de carbone et d’oxygène absorbés par les feuilles. Les champignons vivent sur la matière organique morte ou vivante et répondent aux besoins en nutriments de leur hôte.

Différents types d’organismes ont différents nutriments essentiels. L’acide ascorbique ( vitamine C ) est essentiel, c’est-à-dire qu’il doit être consommé en quantité suffisante, pour l’homme et certaines autres espèces animales, mais certains animaux et plantes sont capables de le synthétiser. Les nutriments peuvent être organiques ou inorganiques : les composés organiques comprennent la plupart des composés contenant du carbone, tandis que tous les autres produits chimiques sont inorganiques. Les nutriments inorganiques comprennent des nutriments tels que le fer , le sélénium et le zinc , tandis que les nutriments organiques comprennent, entre autres, des composés énergétiques et des vitamines.

Une classification utilisée principalement pour décrire les besoins nutritionnels des animaux divise les nutriments en macronutriments et micronutriments . Consommés en quantités relativement importantes ( grammes ou onces ), les macronutriments ( glucides , lipides , protéines, eau) sont principalement utilisés pour générer de l’énergie ou pour être incorporés dans les tissus pour la croissance et la réparation. Les micronutriments sont nécessaires en plus petites quantités ( milligrammes ou microgrammes ); ils ont des rôles biochimiques et physiologiques subtils dans les processus cellulaires, comme les fonctions vasculaires ou la conduction nerveuse. Des quantités insuffisantes de nutriments essentiels, ou des maladies qui interfèrent avec l’absorption, entraînent un état de carence qui compromet la croissance, la survie et la reproduction. Les avis aux consommateurs sur les apports nutritionnels alimentaires, tels que l’ apport alimentaire de référence des États-Unis , sont basés sur les résultats de carence [ clarification nécessaire ] et fournissent des guides de macronutriments et de micronutriments pour les limites inférieures et supérieures d’apport. Dans de nombreux pays, les macronutriments et les micronutriments en teneur significative [ clarification nécessaire ] doivent, en vertu de la réglementation, être affichés sur les étiquettes des produits alimentaires. Les nutriments en plus grandes quantités que le corps n’en a besoin peuvent avoir des effets nocifs. [1]Les plantes comestibles contiennent également des milliers de composés généralement appelés phytochimiques qui ont des effets inconnus sur la maladie ou la santé, y compris une classe diversifiée à statut non nutritif appelée polyphénols , qui restent mal compris en 2017.

Les types

Macronutriments

Les macronutriments sont définis de plusieurs façons. [2]

  • Les éléments chimiques que les humains consomment en plus grande quantité sont le carbone , l’hydrogène , l’azote , l’oxygène , le phosphore et le Soufre , résumés en CHNOPS .
  • Les composés chimiques que les humains consomment en plus grandes quantités et fournissent de l’énergie en vrac sont classés en glucides , protéines et graisses . L’eau doit aussi être consommée en grande quantité mais n’apporte pas de valeur calorique.
  • Le calcium , le sodium , le potassium , le magnésium et les ions chlorure , ainsi que le phosphore et le Soufre, sont répertoriés avec les macronutriments car ils sont nécessaires en grande quantité par rapport aux micronutriments , c’est-à-dire les vitamines et autres minéraux, ces derniers étant souvent décrits comme des minéraux traces ou ultratraces. [3]

Les macronutriments fournissent de l’énergie :

  • Les glucides sont des composés constitués de types de sucre . Les glucides sont classés en fonction de leur nombre d’unités de sucre : monosaccharides (tels que le glucose et le fructose ), disaccharides (tels que le saccharose et le lactose ), oligosaccharides et polysaccharides (tels que l’amidon , le glycogène et la cellulose ).
  • Les protéines sont des composés organiques constitués d’ acides aminés reliés par des liaisons peptidiques . Étant donné que le corps ne peut pas fabriquer certains des acides aminés (appelés acides aminés essentiels ), l’alimentation doit les fournir. Grâce à la digestion, les protéines sont décomposées par les protéases en acides aminés libres.
  • Les graisses sont constituées d’une molécule de glycérine avec trois acides gras attachés. Les molécules d’acides gras contiennent un groupe -COOH attaché à des chaînes hydrocarbonées non ramifiées reliées par des liaisons simples seules ( acides gras saturés ) ou par des liaisons doubles et simples ( acides Gras insaturés ). Les graisses sont nécessaires à la construction et au maintien des membranes cellulaires , au maintien d’une température corporelle stable et au maintien de la santé de la peau et des cheveux. Parce que le corps ne fabrique pas certains acides gras (appelés acides gras essentiels ), ils doivent être obtenus par l’alimentation.
Biomolécule Kilocalories pour 1 gramme [4]
Protéine 4
Glucides 4
Éthanol (alcool à boire) 7 [5]
Graisse 9

Micronutriments

Les micronutriments soutiennent le métabolisme. [ citation nécessaire ]

  • Les minéraux alimentaires sont généralement des oligo-éléments, des sels ou des ions tels que le cuivre et le fer. Certains de ces minéraux sont essentiels au métabolisme humain.
  • Les vitamines sont des composés organiques essentiels à l’organisme. Ils agissent généralement comme coenzymes ou cofacteurs pour diverses protéines dans le corps.

Essentiel

Nutriments essentiels

Un nutriment essentiel est un nutriment nécessaire au fonctionnement physiologique normal qui ne peut pas être synthétisé par l’organisme – soit pas du tout, soit en quantité suffisante – et doit donc être obtenu à partir d’une source alimentaire . [6] [7] Outre l’eau , qui est universellement requise pour le maintien de l’ homéostasie chez les mammifères, [8] les nutriments essentiels sont indispensables pour divers processus métaboliques cellulaires et pour le maintien et la fonction des tissus et des organes. [9] Les nutriments considérés comme essentiels pour l’homme comprennent neuf acides aminés , deux acides gras , treizevitamines , quinze minéraux et choline . [9] De plus, plusieurs molécules sont considérées comme des nutriments conditionnellement essentiels car elles sont indispensables dans certains états de développement et pathologiques. [9] [10] [11]

Acides aminés

Un acide aminé essentiel est un acide aminé nécessaire à un organisme mais qui ne peut pas être synthétisé de novo par lui et doit donc être apporté dans son alimentation. Sur les vingt acides aminés standard producteurs de protéines, neuf ne peuvent pas être synthétisés de manière Endogène par l’homme : la phénylalanine , la valine , la thréonine , le tryptophane , la méthionine , la leucine , l’isoleucine , la lysine et l’ histidine . [12] [13]

Les acides gras

Les acides gras essentiels (AGE) sont des acides gras que les humains et les autres animaux doivent ingérer car le corps en a besoin pour être en bonne santé mais ne peut pas les synthétiser . [14] Seuls deux acides gras sont connus pour être essentiels pour l’homme : l’Acide alpha-linolénique (un acide gras oméga-3 ) et l’acide linoléique (un acide gras oméga-6 ). [15]

Vitamines

Les vitamines sont des molécules organiques essentielles à un organisme qui ne sont pas classées comme acides aminés ou acides gras . Ils fonctionnent généralement comme des cofacteurs enzymatiques , des régulateurs métaboliques ou des antioxydants . Les humains ont besoin de treize vitamines dans leur alimentation, dont la plupart sont en fait des groupes de molécules apparentées (par exemple, la vitamine E comprend les tocophérols et les tocotriénols ) : [16] vitamines A, C, D, E, K, Thiamine (B 1 ), riboflavine (B 2 ), niacine (B 3 ), acide pantothénique (B5 ), la vitamine B 6 (par exemple, la pyridoxine ), la biotine (B 7 ), le folate (B 9 ) et la Cobalamine (B 12 ). Le besoin en vitamine D est conditionnel, car les personnes qui sont suffisamment exposées à la lumière ultraviolette, que ce soit du soleil ou d’une source artificielle, synthétisent la vitamine D dans la peau. [ citation nécessaire ]

Minéraux

Les minéraux sont les éléments chimiques exogènes indispensables à la vie. Bien que les quatre éléments : le carbone , l’hydrogène , l’oxygène et l’azote soient essentiels à la vie, ils sont si abondants dans les aliments et les boissons qu’ils ne sont pas considérés comme des nutriments et qu’il n’y a pas d’apports recommandés pour ceux-ci en tant que minéraux. Le besoin d’azote est satisfait par les exigences fixées pour les protéines, qui sont composées d’acides aminés contenant de l’azote. Le Soufre est essentiel, mais encore une fois n’a pas d’apport recommandé. Au lieu de cela, les apports recommandés sont identifiés pour les acides aminés soufrés méthionine et cystéine.

Les éléments nutritifs essentiels pour l’homme, classés par ordre d’ Apports Nutritionnels Recommandés (exprimés en masse), sont le potassium , le chlorure , le sodium , le calcium , le phosphore , le magnésium , le fer , le zinc , le manganèse , le cuivre , l’ iode , le chrome , le molybdène , le sélénium . De plus, le cobalt est un composant de la vitamine B 12qui est essentiel. Il existe d’autres minéraux qui sont essentiels pour certaines plantes et certains animaux, mais qui peuvent l’être ou non pour l’homme, comme le bore et le silicium .

Choline

La choline est un nutriment essentiel. [17] [18] [19] Les cholines sont une famille de composés d’ammonium quaternaire solubles dans l’eau . [20] [21] La choline est le composé parent de la classe des cholines, constituée d’éthanolamine ayant trois substituants méthyle attachés à la fonction amino. [22] Les humains en bonne santé nourris avec des régimes composés artificiellement et déficients en choline développent une stéatose hépatique, des lésions hépatiques et des lésions musculaires. La choline n’était pas initialement classée comme essentielle car le corps humain peut produire de la choline en petites quantités par le métabolisme de la phosphatidylcholine. [23]

Conditionnellement essentiel

Les nutriments conditionnellement essentiels sont certaines molécules organiques qui peuvent normalement être synthétisées par un organisme, mais sous certaines conditions en quantités insuffisantes. Chez l’homme, ces conditions comprennent une naissance prématurée , un apport nutritionnel limité, une croissance rapide et certains états pathologiques. [10] L’inositol , la taurine , l’arginine , la glutamine et les Nucléotides sont classés comme conditionnellement essentiels et sont particulièrement importants dans l’alimentation et le métabolisme néonatals. [dix]

Non essentiel

Les nutriments non essentiels sont des substances contenues dans les aliments qui peuvent avoir un impact significatif sur la santé. Les fibres alimentaires insolubles ne sont pas absorbées dans le tube digestif humain, mais sont importantes pour maintenir l’essentiel des selles afin d’éviter la constipation . [24] Les fibres solubles peuvent être métabolisées par des bactéries résidant dans le gros intestin. [25] [26] [27] La ​​Fibre soluble est commercialisée comme ayant une fonction prébiotique avec des revendications pour la promotion de bactéries intestinales “saines”. [28] Le métabolisme bactérien des fibres solubles produit également des acides gras à chaîne courte comme l’acide butyrique, qui peut être absorbé par les cellules intestinales comme source d’ énergie alimentaire . [25] [26] [27]

Non-nutriments

L’éthanol (C 2 H 5 OH) n’est pas un nutriment essentiel, mais il fournit environ 29 kilojoules (7 kilocalories) d’énergie alimentaire par gramme. [29] [30] Pour les spiritueux (vodka, gin, rhum, etc.), une portion standard aux États-Unis est de 44 millilitres ( 1+1 ⁄ 2 onces liquides américaines), ce qui, à 40 % d’éthanol ( épreuve 80), serait de 14 grammes et 410 kJ (98 kcal). A 50% d’alcool, 17,5 g et 513 kJ (122,5 kcal). Le vin et la bière contiennent une quantité similaire d’éthanol dans des portions de 150 et 350 ml (5 et 12 US fl oz), respectivement, mais ces boissons contribuent également à l’apport énergétique alimentaire à partir de composants autres que l’éthanol. Une portion de vin de 150 ml (5 US fl oz) contient de 420 à 540 kJ (100 à 130 kcal). Une portion de bière de 350 ml (12 US fl oz) contient de 400 à 840 kJ (95 à 200 kcal). [30] Selon le Département américain de l’agriculture, sur la base des enquêtes NHANES 2013-2014, les femmes âgées de 20 ans et plus consomment en moyenne 6,8 grammes d’alcool par jour et les hommes en consomment en moyenne 15,5 grammes par jour. [31] Ignorant la contribution non alcoolisée de ces boissons, les contributions moyennes de l’éthanol à l’apport énergétique alimentaire quotidien sont respectivement de 200 et 450 kJ (48 et 108 kcal). Les boissons alcoolisées sont considérées comme des aliments à Calories vides car, tout en fournissant de l’énergie, elles n’apportent aucun élément nutritif essentiel. [29]

Par définition, les composés phytochimiques comprennent tous les composants nutritionnels et non nutritionnels des plantes comestibles. [32] Les caroténoïdes de provitamine A sont inclus en tant que constituants nutritionnels , [33] tandis que ceux sans statut nutritif sont divers polyphénols , flavonoïdes , resvératrol et lignanes – souvent prétendus avoir des effets antioxydants – qui sont présents dans de nombreux aliments végétaux. [34] Un certain nombre de composés phytochimiques font l’objet de recherches préliminaires pour leurs effets potentiels sur les maladies et la santé humaines. [32] [33] [34]Cependant, la qualification du statut nutritionnel des composés aux propriétés mal définies in vivo est qu’ils doivent d’abord être définis avec un niveau d’ apport nutritionnel de référence pour permettre un étiquetage alimentaire précis, [35] une condition non établie pour la plupart des composés phytochimiques qui sont prétendument antioxydants. nutriments. [36]

Carences et toxicité

Voir Vitamine , Minéral (nutriment) , Protéine (nutriment)

Une quantité insuffisante d’un nutriment est une carence. Les carences peuvent être dues à un certain nombre de causes, notamment une insuffisance de l’apport en nutriments, appelée carence alimentaire, ou l’une de plusieurs conditions qui interfèrent avec l’utilisation d’un nutriment dans un organisme. [1] Certaines des conditions qui peuvent interférer avec l’utilisation des nutriments comprennent des problèmes d’absorption des nutriments, des substances qui provoquent un besoin supérieur à la normale d’un nutriment, des conditions qui provoquent la destruction des nutriments et des conditions qui provoquent une plus grande excrétion des nutriments. [1] La toxicité des nutriments se produit lorsque la consommation excessive d’un nutriment nuit à un organisme. [37]

Aux États-Unis et au Canada, les niveaux d’apport alimentaire recommandés en nutriments essentiels sont basés sur le niveau minimum qui “maintiendra un niveau défini de nutrition chez un individu”, une définition quelque peu différente de celle utilisée par l’ Organisation mondiale de la santé et l’alimentation et l’agriculture. Organisation d’un “besoin de base indiquant le niveau d’apport nécessaire pour prévenir les signes pathologiquement pertinents et cliniquement détectables d’une insuffisance alimentaire”. [38]

En établissant des lignes directrices sur les nutriments humains, les organismes gouvernementaux ne s’entendent pas nécessairement sur les quantités nécessaires pour éviter les carences ou sur les quantités maximales pour éviter le risque de toxicité. [39] [40] [41] Par exemple, pour la vitamine C , les apports recommandés vont de 40 mg/jour en Inde [42] à 155 mg/jour pour l’Union européenne. [43]Le tableau ci-dessous montre les besoins moyens estimés (EAR) des États-Unis et les apports nutritionnels recommandés (RDA) pour les vitamines et les minéraux, les PRI pour l’Union européenne (même concept que les RDA), suivis de ce que trois organisations gouvernementales considèrent comme l’apport supérieur sûr. Les RDA sont plus élevés que les EAR pour couvrir les personnes ayant des besoins supérieurs à la moyenne. Des apports adéquats (AI) sont définis lorsqu’il n’y a pas suffisamment d’informations pour établir des BME et des RDA. Les pays établissent des niveaux d’apport supérieurs tolérables , également appelés limites supérieures (UL), basés sur des quantités qui causent des effets indésirables. Les gouvernements sont lents à réviser les informations de cette nature. Pour les valeurs américaines, à l’exception du calcium et de la vitamine D, toutes les données datent de 1997 à 2004. [13]

Nutritif OREILLE AMÉRICAINE [39] RDA ou AI le plus élevé aux États-Unis [39] PRI ou AI UE le plus élevé [43] Limite supérieure Unité
États- Unis [39] UE [40] Japon [41]
Vitamine A 625 900 1300 3000 3000 2700 μg
Vitamine C 75 90 155 2000 ND ND mg
Vitamine D dix 15 15 100 100 100 μg
Vitamine K NE 120 70 ND ND ND μg
α-tocophérol (Vit E) 12 15 13 1000 300 650-900 mg
Thiamine (Vit B 1 ) 1.0 1.2 0,1 mg/MJ ND ND ND mg
Riboflavine (Vit B 2 ) 1.1 1.3 2.0 ND ND ND mg
Niacine * (Vit B 3 ) 12 16 1,6 mg/MJ 35 dix 60-85 mg
Acide pantothénique (Vit B 5 ) NE 5 7 ND ND ND mg
Vitamine B6 1.1 1.3 1.8 100 25 40-60 mg
Biotine (Vit B 7 ) NE 30 45 ND ND ND μg
Folate (Vit B 9 ) 320 400 600 1000 1000 900-1000 μg
Cobalamine (Vit B 12 ) 2.0 2.4 5.0 ND ND ND μg
Choline NE 550 520 3500 ND ND mg
Calcium 800 1000 1000 2500 2500 2500 mg
Chlorure NE 2300 NE 3600 ND ND mg
Chrome NE 35 NE ND ND ND μg
Cuivre 700 900 1600 10000 5000 10000 μg
Fluorure NE 4 3.4 dix 7 ____ mg
Iode 95 150 200 1100 600 3000 μg
Fer 6 18 (femmes)
8 (hommes)		 16 (femmes)
11 (hommes)		 45 ND 40-45 mg
Magnésium * 350 420 350 350 250 350 mg
Manganèse NE 2.3 3.0 11 ND 11 mg
Molybdène 34 45 65 2000 600 450-550 μg
Phosphore 580 700 640 4000 ND 3000 mg
Potassium NE 4700 4000 ND ND 2700-3000 mg
Sélénium 45 55 70 400 300 330-460 μg
Sodium NE 1500 NE 2300 ND 3000-3600 mg
Zinc 9.4 11 16.3 40 25 35-45 mg

* Les quantités quotidiennes recommandées de niacine et de magnésium sont supérieures à la limite supérieure tolérable car, pour les deux nutriments, les UL identifient les quantités qui n’augmenteront pas le risque d’effets indésirables lorsque les nutriments sont consommés en tant que portion d’un complément alimentaire. Une supplémentation en magnésium au-dessus de l’UL peut provoquer une diarrhée. Une supplémentation en niacine au-dessus de l’UL peut provoquer une rougeur du visage et une sensation de chaleur corporelle. Chaque pays ou agence de réglementation régionale décide d’une marge de sécurité en dessous du moment où des symptômes peuvent survenir, de sorte que les UL peuvent différer en fonction de la source. [39] [40]

Besoins moyens estimés de l’ EAR US.

Apports diététiques recommandés RDA US ; plus élevé pour les adultes que pour les enfants, et peut être encore plus élevé pour les femmes enceintes ou allaitantes.

AI Apport adéquat aux États-Unis ; Les IA sont établies lorsqu’il n’y a pas suffisamment d’informations pour définir les EAR et les RDA.

L’apport de référence pour la population PRI est l’équivalent de l’AJR dans l’Union européenne ; plus élevé pour les adultes que pour les enfants, et peut être encore plus élevé pour les femmes enceintes ou allaitantes. Pour la Thiamine et la niacine, les PRI sont exprimés en quantités par mégajoule (239 kilocalories) d’énergie alimentaire consommée.

Limite supérieure Niveaux d’apport supérieurs tolérables.

Les UL ND n’ont pas été déterminées.

Les NE EAR, PRI ou AI n’ont pas encore été établis ou ne le seront pas (l’UE ne considère pas le chrome comme un nutriment essentiel).

Plante

Les éléments nutritifs des plantes se composent de plus d’une douzaine de minéraux absorbés par les racines, ainsi que de dioxyde de carbone et d’oxygène absorbés ou libérés par les feuilles. Tous les organismes obtiennent tous leurs nutriments du milieu environnant. [44] [45]

Les plantes absorbent le carbone, l’hydrogène et l’oxygène de l’air et du sol sous forme de dioxyde de carbone et d’eau. [46] D’autres éléments nutritifs sont absorbés par le sol (les exceptions incluent certaines plantes parasites ou carnivores). En les comptant, il y a 17 nutriments importants pour les plantes : [47] ce sont des macronutriments ; l’azote (N), le phosphore (P), le potassium (K), le calcium (Ca), le Soufre (S), le magnésium (Mg), le carbone (C), l’oxygène (O) et l’hydrogène (H), ainsi que les micronutriments ; fer (Fe), bore (B), chlore (Cl), manganèse (Mn), zinc (Zn), cuivre (Cu), molybdène (Mo) et nickel (Ni). En plus du carbone, de l’hydrogène et de l’oxygène; azote , phosphore et soufresont également nécessaires en quantités relativement importantes. Ensemble, les “Big Six” sont les macronutriments élémentaires pour tous les organismes . [48] ​​Ils proviennent de matières inorganiques (par exemple, dioxyde de carbone , eau , nitrates , phosphates , sulfates et molécules diatomiques d’azote et, surtout, d’oxygène) et de matières organiques ( glucides , lipides , protéines ).

Spirale de nutriments

Nutrient Spiraling est un modèle au sein de l’écologie des cours d’eau qui intègre les flux biogéochimiques dans l’écosystème du cours d’eau. Cela implique le nombre de fois qu’un atome d’ azote (sous forme de nitrate) ou de phosphore (sous forme de phosphate) est spiralé entre le benthos et la colonne d’eau le long d’un continuum fluvial. [49]

Voir également

  • Composition alimentaire
  • Cycle des nutriments
  • Densité nutritionnelle
  • La nutrition
  • Nutritionnisme
  • Liste des macronutriments
  • Liste des micronutriments
  • Liste des composés phytochimiques dans les aliments
  • Concept de continuum fluvial
  • Tableau des nutriments alimentaires

Références

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Liens externes

Wikimedia Commons a des médias liés aux nutriments .
  • USDA. Ingrédients alimentaires de référence

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