Les Apports Nutritifs

Les apports nutritionnels

Les besoins du corps en vitamines

Parmi les substances organiques nécessaires au bon fonctionnement de l'organisme certaines comme les vitamines sont indispensables bien qu'en quantité infime.

Premièrement, définissons ce qu'est une vitamine : les vitamines sont des substances organiques indispensables à la vie, non synthétisées par l'organisme, apportées obligatoirement par l'alimentation et agissant à des doses si faibles que leur valeur calorique dans la ration alimentaire est nulle. (Du milligramme à quelques dizaines de milligrammes par 24 heures). Les vitamines sont des substances fragiles, sensibles à la lumière, à la température, au pH, à l’humidité et à la présence d'oxygène.

Nous allons maintenant voir les principales vitamines dont le corps a besoin. Les vitamines ont peu de parentés chimiques entre elles. Actuellement, on connaît 13 sortes de vitamines. Leur classification dépend de leur solubilité dans l'eau ou dans les lipides. On distingue deux grands ensembles : les vitamines solubles dans les lipides ou liposolubles (A, D, E, K) qui sont présentes dans les aliments d'origine animale riches en graisse (viande, œuf, lait...) et dans le foie et les vitamines solubles dans l'eau ou hydrosolubles (B1, B2, C, PP..) qui sont présentes dans les fruits et les légumes, le foie, la viande, les œufs... (Comme les vitamines sont présentes dans les aliments, elles peuvent être partiellement détruites par le procédé employé pour assurer la conservation des aliments.).

Ces vitamines ont des fonctions variées. Dans l'organisme, les vitamines n'ont ni le rôle plastique (dans la construction de nouvelles molécules) ni le rôle énergétique. Ce sont des sortes de catalyseurs organiques qui interviennent comme cofacteurs d'enzymes : en biochimie, un cofacteur est une substance chimique non protéique, mais qui est liée à une protéine, et qui est nécessaire à l'activité biologique de celle-ci. Ces protéines sont des enzymes, et les cofacteurs peuvent être considérés comme des «molécules d'assistances» aidant aux transformations biochimiques. En raison de l'absence de parentés chimiques, elles ne se remplacent pas entre elles, chaque vitamine a une fonction bien spécifique.

Vitamine C

Vitamine A (Rétinol)

Comme pour les vitamines, les besoins en protides ont été analysés à partir de troubles dûs à des carences alimentaires. Les protides sont des aliments « bâtisseurs » par excellence puisqu'ils sont nécessaires à l'élaboration de la matière vivante.

Définissons ce qu'est un protide : c'est un enchaînement d'acides aminés. (Les acides aminés sont des molécules qui entrent dans la composition des protéines grâce à leur assemblage par des liaisons que l'on appelle peptidiques). Les acides aminés indispensables varient selon les espèces. Parmi ceux qui constituent les protéines humaines, huit (le tryptophane, la lysine, la méthionine, la phénylalanine, la thréonine, la valine, la leucine et l'isoleucine) ne peuvent être synthétisés par l'organisme et doivent donc obligatoirement se trouver dans l'alimentation.

Dans la pratique, la consommation dans la ration alimentaire de protéines d'origines variées, animales ou végétales, permet de couvrir les besoins qualitatifs en acides aminés indispensables. Cependant, des habitudes alimentaires particulières telles que le végétalisme par exemple, ne permettent pas de fournir un apport équilibré en acides aminés.

Un acide aminé

Les besoins en lipides du corps

Le corps a également besoin de lipides. Les lipides sont bien connus en tant qu'aliments énergétiques mais on ignore souvent qu'ils n'ont pas tous la même valeur alimentaire. Comme pour les protides, une exigence de quantité s'ajoute à une exigence de qualité. Ce sont des molécules organiques insolubles dans l’eau (lipos). Ils sont caractérisés par la présence dans la molécule d’au moins un acide gras ou chaîne grasse.

Les acides gras essentiels sont au nombre de trois : acides linoléique, linolénique et arachidonique. Les deux premiers sont d'origine végétale et le troisième synthétisé à partir de l'acide linoléique.

La carence en acides gras essentiels provoque des troubles cutanés, des retards de croissance. Mais ces carences ne se rencontrent que dans des situations exceptionnelles (alimentation par voie sanguine de longue durée sans graisse, allaitement artificiel prolongé...). Un apport même d'huile végétale suffit à faire disparaître les troubles.

Les acides gras saturés sont présents d'une part dans les graisses animales, et d'autre part sous forme invisible, dans les viandes. Les acides gras polyinsaturés prédominent dans les huiles végétales. Les nutritionnistes conseillent d'équilibrer les apports entre ces deux catégories d'acides gras.

Acide arachidonique

Acide Linolénique

Acide Linoléique

Les besoins en substances minérales

Enfin, le corps a besoin de substances minérales. Les substances minérales présentes dans la constitution d'un organisme sont excessivement variées. On peut distinguer deux catégories principales dont les fonctions sont très différentes. Certains éléments minéraux sont des constituants essentiels des tissus ; le besoin en ces éléments se situe entre le milligramme et le gramme par jour. Ce sont par exemple le calcium, le potassium, le phosphore, le magnésium et le fer.

D'autres éléments n'interviennent qu'à doses très faibles : ce sont les oligo-éléments. C'est le cas notamment :

- de l'iode dont les besoins journaliers sont d'environ 50µg ; il entre dans la constitution des hormones thyroïdiennes,

- du fluor qui participe à la constitution de l'émail des dents,

- du manganèse dont on trouve des traces dans le thé par exemple, et dont une carence peut entraîner un défaut de croissance des os longs.

Une alimentation variée couvre largement la grande variété de ces besoins en éléments minéraux.

Pour se maintenir en bonne santé, l'organisme doit donc satisfaire des besoins alimentaires non seulement quantitatifs mais aussi qualitatifs. Tous les aliments ne sont pas équivalents et certaines exigences doivent être respectées. En particulier l'alimentation doit fournir des substances organiques que l'organisme est incapable de synthétiser (acides aminés indispensables, acides gras essentiels, vitamines) ou des substances minérales entrant dans la constitution de certaines molécules (fer de l’hémoglobine, calcium et phosphore de l'os, fluor de l'émail des dents..). Parmi elles, certaines sont indispensables seulement à très faibles doses (vitamines, oligo-éléments) mais leur carence entraîne des troubles graves.

L'organisme a non seulement des besoins énergétiques (couvrir le métabolisme de base, permettre des activités physiques, lutter contre le chaud ou le froid) mais aussi des besoins de matières (croissance des jeunes, renouvellement biologique de l'organisme); les besoins, tant de matière que d'énergie, varient quantitativement selon l'âge, le sexe, l'activité... ; certains composants alimentaires sont indispensables au bon fonctionnement et au développement convenable de l'organisme (vitamines, acides aminés indispensables, acides gras essentiels).

Exemple de quelques nutriments dont le corps a besoin, localisés dans différents aliments et leurs fonctions au sein du corps

Les besoins de l'organisme

Les besoins de l'organisme au niveau quantitatif : pour élaborer une ration, il faut connaître les besoins de l'organisme tant sur le plan qualitatif que sur le plan énergétique. Ceux-ci sont généralement déterminés pour une durée de 24 heures.

La mesure de la quantité d'énergie produite par l'organisme en 24 heures, obtenue par les méthodes de calométrie indirecte, permet de connaître la quantité d'aliments énergétiques oxydés pour couvrir cette dépense. L'analyse des conditions de guérison de maladies par carence alimentaire et l’expérimentation chez l'animal fournissent des précisions sur les besoins qualitatifs de l'organisme. La méthode des bilans, qui consiste à comparer les sorties (urines, fèces) aux entées, au niveau moléculaire comme au niveau élémentaire, renseigne sur certains besoins particuliers, eau, azote par exemple.

Le corps a tout d'abord, des besoins matériels :

Le corps a besoin d'eau. En effet, l'eau représente environ les deux tiers de la masse totale du corps humain. Les besoins en eau dépendent des pertes subies qui sont importantes : 1 à 1,5 litre par les urines et une quantité variable non seulement par la sueur et les excréments mais aussi par la respiration sous forme de vapeur d'eau. Les besoins journaliers du corps sont d'environ 2,5 litres. Beaucoup d'aliments sont très hydratés et peuvent fournir à eux seuls 1 litre d'eau, le reste étant apporté par la boisson.

Le corps a également besoin de sels minéraux. De nombreux sels minéraux sont perdus par l'organisme dans l'urine, la sueur.., selon la fonction remplie par les éléments qui les constituent, les besoins en seront variables. On distingue deux groupes :

ceux dont les besoins quantitatifs sont importants (sodium, calcium, potassium, phosphore, fer, magnésium),
ceux dont les besoins quantitatifs sont faibles, encore appelés les oligo-éléments (iode, cuivre, cobalt, zinc, manganèse...)

Le corps a ensuite besoin de substances organiques qui sont les lipides, les protides et les glucides.

Les protides assurent l'essentiel de la construction matérielle des cellules de l'organisme. Les aliments riches en protides sont aussi appelés « aliments bâtisseurs » ou « aliments plastiques ». L'évaluation des pertes en azote permet de dire que l'entretien d'un organisme adulte nécessite en moyenne 1 gramme de protide par jour et par kilogramme de poids. Il est en même temps nécessaire de respecter une certaine exigence de qualité en contrôlant que les acides aminés indispensables sont bien présents dans la ration.
Les lipides sont partiellement des aliments plastiques puisqu'ils interviennent dans la constitution des membranes des cellules. Ils doivent apporter obligatoirement les acides gras essentiels dont l'organisme ne sait pas faire la synthèse.
Les glucides : les membranes plasmiques des cellules sont donc composées de protéines et de lipides mais il existe également des glycoprotéines qui sont des associations entre des molécules protéiques et glucidiques. Les glycoprotéines sont un groupe de protéines conjuguées constituées de protéines et de glucides.

Schéma d'une membrane plasmique

Enfin, le corps a besoin de vitamines. Une ration alimentaire doit fournir les différentes vitamines aux fonctions très variées.

Le corps a ensuite des besoins énergétiques qui diffèrent selon l'âge, l'activité physique... Un adulte moyen sédentaire de sexe masculin a besoin de 11 000kJ par 24 heures. Établir sa ration consiste à évaluer la quantité d'aliments énergétiques qui couvre ses besoins mais pas dans une proportion quelconque (55% glucides, 32% lipides, 13% protides, ces nombres pouvant varier légèrement).

Connaître la composition des aliments : compte tenu de tous ces impératifs, on pourrait proposer pour un homme sédentaire, de 70kg environ, servant de référence, les quantités souhaitables des différents nutriments qui permettraient de couvrir ses besoins tant énergétiques que matériels ; mais, ainsi que le fit remarquer le grand nutritionniste J. Trémolières : « l'homme ne consomme ni calorie, ni protéine, ni thiamine... mais du pain, du riz et du fromage. » il faut donc fournir des informations directement utilisables.

Pour établir une ration, il est d'abord utile de connaître la composition des aliments que l'on va choisir. Pour cela, il existe des tables fournissant leur composition moyenne. Elles sont indispensables au calcul des apports d'une ration alimentaire.

Exemple de table de composition des aliments

Les aliments sont au nombre de plusieurs milliers. Pour proposer des rations types, il s'est avéré commode de grouper ensemble ceux qui présentaient la même valeur nutritionnelle. Les groupes ainsi formés ne sont pas déterminés de manière gratuite. Les aliments sont regroupés selon leurs rôles essentiels qui dépendent de leurs nutriments dominants et indiquent ainsi les possibilités d'équivalence : les aliments peuvent se remplacer à l’intérieur d'un même groupe et ainsi permettre de varier l'alimentation.

Nous pouvons donc en conclure que, pour définir les règles d'une alimentation rationnelle, il est nécessaire de veiller à la satisfaction des besoins non seulement sur le plan énergétique mais aussi sur le plan qualitatif.

Pour fournir toutes les substances utiles en quantité suffisante et équilibrée, les rations alimentaires doivent comporter des aliments variés.

Les nutritionnistes fournissent les bases scientifiques d'une alimentation variée et équilibrée. Ils élaborent des propositions que chacun adapte selon la situation physiologique du moment (âge, grossesse, activité physique...) et selon les habitudes alimentaires locales, éthniques ou sociologiques.

Après avoir vu et expliqué les différentes techniques de la cuisine moléculaire, nous allons voir les différents apports nutritifs dont le corps a besoin. En effet, notre problématique étant de savoir si la cuisine moléculaire répond aux besoins nutritifs du corps, nous devons donc savoir quels sont ces besoins.

Pour le bon développement de l'organisme humain, il ne suffit pas de combler ses besoins énergétiques en mangeant suffisamment. Il faut encore « bien le nourrir ». Ce critère de qualité est lié au fait que chaque type d'aliment apporte à l'organisme des substances qui lui sont indispensables. Leurs rôles sont complémentaires pour le maintien en bonne santé. Des troubles plus ou moins graves peuvent apparaître s'il y a carence de l'une de ces substances en fonction de l'importance du rôle qu'elles exercent dans le fonctionnement de l'organisme.

La Cuisine Moléculaire