Nutritif

À carreaux

substance utilisée par un organisme pour survivre, croître et se reproduire. L'apport alimentaire en nutriments est indispensable aux animaux , aux plantes , aux champignons et aux protistes . Les nutriments peuvent être incorporés aux cellules à des fins métaboliques ou excrétés par celles-ci pour former des structures non cellulaires telles que les poils , les écailles , les plumes ou l'exosquelette . Certains nutriments peuvent être métabolisés en molécules plus petites lors de la libération d'énergie, comme c'est le cas pour les glucides , les lipides , les protéines et les produits de fermentation ( éthanol ou vinaigre ), aboutissant à la production 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 acides aminés qui s'assemblent pour former les protéines , un sous-ensemble d' acides gras , des vitamines et certains minéraux . Les plantes ont besoin de minéraux plus variés absorbés par les racines, ainsi que de dioxyde de carbone et d'oxygène absorbés par les feuilles. Les champignons se nourrissent de matière organique morte ou vivante et puisent leurs nutriments chez leur hôte.

Les besoins en nutriments essentiels varient selon les organismes. L'acide ascorbique ( vitamine C ) est essentiel à l'homme et à certaines espèces animales, mais la plupart des autres animaux et de nombreuses 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 composés chimiques sont inorganiques. Parmi les nutriments inorganiques, on trouve le fer , le sélénium et le zinc , tandis que les nutriments organiques comprennent les protéines, les lipides, les sucres et les 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) servent principalement à produire de l'énergie ou à s'incorporer aux tissus pour la croissance et la réparation. Les micronutriments sont nécessaires en plus petites quantités ( milligrammes ou microgrammes ) ; ils jouent des rôles biochimiques et physiologiques subtils dans les processus cellulaires, comme les fonctions vasculaires ou la conduction nerveuse . Un apport insuffisant en nutriments essentiels, ou des maladies qui perturbent leur absorption, entraînent une carence qui compromet la croissance, la survie et la reproduction. Les recommandations nutritionnelles, telles que les Apports Nutritionnels de Référence (ANR) aux États-Unis , sont basées sur la quantité nécessaire pour prévenir les carences et fournissent des guides sur les apports en macronutriments et en micronutriments, avec des limites inférieures et supérieures d'apport. Dans de nombreux pays, la réglementation exige que les étiquettes des produits alimentaires indiquent la quantité de macronutriments et de micronutriments présents en quantités significatives. Les nutriments en quantités supérieures aux besoins de l'organisme peuvent avoir des effets néfastes. Les plantes comestibles contiennent également des milliers de composés généralement appelés phytochimiques, dont les effets sur la santé et les maladies sont encore inconnus. Parmi eux, une classe diversifiée de composés non nutritifs, les polyphénols , reste mal comprise en 2024.

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 par CHNOPS .

Les composés chimiques que l'être humain consomme en plus grande quantité et qui constituent sa principale source d'énergie sont les glucides , les protéines et les lipides . L'eau doit également être consommée en grande quantité, mais elle n'apporte pas de calories.

Les ions calcium , sodium , potassium , magnésium et chlorure , ainsi que le phosphore et le soufre, sont classés parmi les macronutriments car ils sont nécessaires en grandes quantités par rapport aux micronutriments , c'est-à-dire les vitamines et autres minéraux, ces derniers étant souvent décrits comme des oligo-éléments ou des ultra-oligo-éléments.

Les macronutriments fournissent de l'énergie :

Les glucides sont des composés constitués de différents types de sucres . Ils sont classés selon le nombre d'unités de sucre qui les composent : les monosaccharides (comme le glucose et le fructose ), les disaccharides (comme le saccharose et le lactose ), les oligosaccharides et les polysaccharides (comme l'amidon , le glycogène et la cellulose ).
Les protéines sont des composés organiques constitués d' acides aminés liés par des liaisons peptidiques . L'organisme étant incapable de synthétiser certains acides aminés (dits essentiels ), leur apport doit se faire par l'alimentation. Lors de la digestion, les protéines sont décomposées par des protéases en acides aminés libres.
Les lipides sont constitués d'une molécule de glycérol à laquelle sont liés trois acides gras . Les molécules d'acides gras contiennent un groupe -COOH attaché à des chaînes hydrocarbonées non ramifiées , reliées par des liaisons simples ( acides gras saturés ) ou par des liaisons doubles et simples ( acides gras insaturés ). Les lipides sont indispensables à la construction et au maintien des membranes cellulaires , à la régulation de la température corporelle et à la santé de la peau et des cheveux. L'organisme ne synthétisant pas certains acides gras (dits essentiels ), il est nécessaire de les apporter par l'alimentation.


Biomolécule	Kilolocalories par 1 gramme
Protéine	4
Glucides	4
Éthanol	7
Graisse	9

Micronutriments

Les micronutriments sont des éléments alimentaires essentiels nécessaires en quantités variables tout au long de la vie pour assurer les fonctions métaboliques et physiologiques .

Les minéraux alimentaires , tels que le potassium , le sodium et le fer , sont des éléments naturels présents sur Terre et ne peuvent être synthétisés. Ils sont nécessaires dans l'alimentation en quantités infimes (microgrammes ou milligrammes ). De même que les plantes puisent les minéraux dans le sol, les minéraux alimentaires proviennent directement des plantes consommées ou indirectement de sources animales comestibles.
Les vitamines sont des composés organiques nécessaires en quantités de microgrammes ou de milligrammes . L'importance de chaque vitamine alimentaire a été établie pour la première fois lorsqu'il a été déterminé qu'une maladie se développerait si cette vitamine était absente de l'alimentation.

Essentiel

nutriments essentiels

alimentation . Hormis l'eau , universellement nécessaire au maintien de l'homéostasie chez les mammifères, les nutriments essentiels sont indispensables à divers processus métaboliques cellulaires ainsi qu'au maintien et au fonctionnement des tissus et des organes. Les nutriments considérés comme essentiels pour l'homme comprennent neuf acides aminés, deux acides gras, treize vitamines , quatorze minéraux et la choline . De plus, plusieurs molécules sont considérées comme des nutriments conditionnellement essentiels, car elles sont indispensables dans certains états de développement et pathologiques.

Acides aminés

de novo et qui doit donc être apporté par l'alimentation. Parmi les vingt acides aminés essentiels à la synthèse des protéines, neuf ne peuvent être synthétisés par l'organisme humain : la phénylalanine , la valine , la thréonine , le tryptophane , la méthionine , la leucine , l'isoleucine , la lysine et l'histidine .

Acides gras

des acides gras que les humains et les autres animaux doivent ingérer car leur organisme en a besoin pour une bonne santé, mais qu’il ne peut pas synthétiser . Seuls deux acides gras sont reconnus comme essentiels pour l’homme : l’acide alpha-linolénique (un acide gras oméga-3 ) et l’acide linoléique (un acide gras oméga-6 ).

Vitamines et vitamères

vitamères . Les vitamères d'une vitamine donnée assurent les fonctions de cette vitamine et préviennent les symptômes d'une carence. Les vitamines sont des molécules organiques essentielles qui ne sont ni des acides aminés ni des acides gras. Elles agissent généralement comme cofacteurs enzymatiques , régulateurs métaboliques ou antioxydants . L'organisme humain a besoin de treize vitamines dans son alimentation, dont la plupart sont en réalité des groupes de molécules apparentées (par exemple, la vitamine E comprend des tocophérols et des tocotriénols ) : les vitamines A, C, D, E, K, la thiamine ( _B1 ), la riboflavine (B2 ₎ , la niacine (B3 ₎ , l'acide pantothénique (B5 ₎ , la pyridoxine (B6 ₎ , la biotine (B7 ₎ , le folate (B9 ₎ et la cobalamine (B12 ₎ . Les besoins en vitamine D sont conditionnels, car les personnes qui s'exposent suffisamment aux rayons ultraviolets, que ce soit du soleil ou d'une source artificielle, synthétisent la vitamine D dans la peau.

Minéraux

éléments chimiques exogènes indispensables à la vie. Bien que les quatre éléments carbone , hydrogène , oxygène et azote ( CHON ) soient essentiels à la vie, ils sont présents en si grande quantité dans les aliments et les boissons qu'ils ne sont pas considérés comme des nutriments et qu'il n'existe pas d'apports recommandés pour ces minéraux. Les besoins en azote sont couverts par les apports protéiques, composés d'acides aminés azotés. Le soufre est essentiel, mais là encore, il n'existe pas d'apport recommandé. En revanche, des apports recommandés sont définis pour les acides aminés soufrés que sont la méthionine et la cystéine .

Les oligo-éléments essentiels à l'organisme humain, classés par ordre d' apport nutritionnel recommandé (exprimé 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 et le sélénium . Le cobalt est un composant de la vitamine B12, _qui est essentielle. D'autres minéraux sont essentiels à certaines plantes et certains animaux, mais peuvent ne pas l'être pour l'homme, comme le bore et le silicium .

Choline

Les cholines constituent une famille de composés d'ammonium quaternaire hydrosolubles . La choline est le composé de base de la classe des cholines ; il s'agit d'un dérivé de l'éthanolamine portant trois substituants méthyle sur la fonction amine. Chez les personnes en bonne santé, une alimentation artificiellement composée et carencée en choline entraîne le développement d'une stéatose hépatique, de lésions hépatiques et de lésions musculaires. La choline n'a pas été initialement classée comme essentielle car l'organisme humain peut la synthétiser en petites quantités par le métabolisme de la phosphatidylcholine.

conditionnellement essentiel

Les nutriments conditionnellement essentiels sont certaines molécules organiques que l'organisme peut normalement synthétiser, mais en quantités insuffisantes dans certaines conditions. Chez l'humain, ces conditions incluent la prématurité , un apport nutritionnel limité, une croissance rapide et certaines pathologies. L'inositol , la taurine , l'arginine , la glutamine et les nucléotides sont classés comme conditionnellement essentiels et sont particulièrement importants pour l'alimentation et le métabolisme du nouveau-né.

Non essentiel

Les fibres alimentaires ne sont pas absorbées par le tube digestif humain. Les fibres solubles sont métabolisées en butyrate et autres acides gras à chaîne courte par les bactéries présentes dans le gros intestin. Les fibres solubles sont commercialisées comme ayant une fonction prébiotique et sont présentées comme favorisant une flore intestinale saine.

Non-nutriments

_L'éthanol (C₂H₅OH ₎ n'est pas un nutriment essentiel, mais il fournit environ kJ (98 kcal ) . À 50 % d'alcool, cela représente 17,5 g et ml (5 oz liq . US ) de vin contient NHANES 2013-2014, les femmes de 20 ans et plus consomment en moyenne 6,8 à calories vides car, bien qu’elles fournissent de l’énergie, elles n’apportent aucun nutriment essentiel.

Par définition, les composés phytochimiques comprennent tous les composants nutritionnels et non nutritionnels des plantes comestibles. Parmi les constituants nutritionnels figurent les caroténoïdes provitaminiques A , tandis que les polyphénols , les flavonoïdes et les lignanes , présents dans de nombreux aliments végétaux, ne sont pas classés comme constituants nutritionnels. Certains composés phytochimiques font l'objet de recherches préliminaires concernant leurs effets potentiels sur la santé et les maladies humaines. Cependant, pour qu'un composé aux propriétés in vivo mal définies soit classé comme constituant nutritionnel, il est nécessaire de définir au préalable un apport nutritionnel de référence (ANR) afin de permettre un étiquetage précis des aliments, une condition qui n'est pas remplie pour la plupart des composés phytochimiques reconnus pour leurs propriétés antioxydantes.

Carences et toxicité

Un apport insuffisant en nutriments est appelé carence. Les carences peuvent avoir plusieurs causes, notamment un apport insuffisant en nutriments (carence alimentaire) ou diverses affections qui perturbent l'utilisation des nutriments par l'organisme. Parmi ces affections, on peut citer les problèmes d'absorption des nutriments, les substances qui augmentent les besoins en nutriments, les affections qui entraînent la destruction des nutriments et celles qui provoquent une excrétion accrue de nutriments. La toxicité des nutriments survient lorsqu'une consommation excessive d'un nutriment nuit à l'organisme.

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

Lors de l'établissement des recommandations nutritionnelles humaines, les organismes gouvernementaux ne s'accordent pas nécessairement sur les quantités nécessaires pour éviter les carences ni sur les quantités maximales à ne pas dépasser pour éviter tout risque de toxicité. Par exemple, pour la vitamine C , les apports recommandés varient de 40 mg/jour en Inde à 155 mg/jour dans l'Union européenne. Le tableau ci-dessous présente les besoins moyens estimatifs (BME) et les apports nutritionnels recommandés (ANR) pour les vitamines et les minéraux aux États-Unis, les apports de référence pour l'Union européenne (principe similaire aux ANR), suivis des apports maximaux de sécurité (AMS) définis par trois organismes gouvernementaux. Les ANR sont supérieurs aux BME afin de couvrir les besoins des personnes ayant des besoins supérieurs à la moyenne. Des apports suffisants (AS) sont établis lorsque les données sont insuffisantes pour déterminer les BME et les ANR. Les pays fixent des limites supérieures de sécurité (LSS), également appelées seuils de tolérance , en fonction des quantités susceptibles d'entraîner des effets indésirables. Les gouvernements sont généralement lents à mettre à jour ce type d'informations. Pour les valeurs américaines, à l'exception du calcium et de la vitamine D, toutes les données datent de 1997 à 2004.

Nutritif	EAR US	Apport journalier recommandé ou apport adéquat le plus élevé aux États-Unis	PRI ou IA le plus élevé de l'UE	Limite supérieure			Unité
Nutritif	EAR US		PRI ou IA le plus élevé de l'UE	États-Unis	UE	Japon	Unité
Vitamine A	625	900	1300	3000	3000	2700	μg
Vitamine C	75	90	155	2000	ND	ND	mg
Vitamine D	10	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 (Vitamine _B1 )	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	10	60-85	mg
Acide pantothénique (Vit _B5 )	NE	5	7	ND	ND	ND	mg
Vitamine _B6	1.1	1.3	1.8	100	25	40-60	mg
Biotine (Vitamine _B7 )	NE	30	45	ND	ND	ND	μg
Folate (Vitamine _B9 )	320	400	600	1000	1000	900-1000	μg
Cobalamine (Vitamine _B12 )	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	10	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 apports journaliers recommandés en niacine et en magnésium sont supérieurs à la limite supérieure de sécurité ( LSS) car, pour ces deux nutriments, les LSS définissent les quantités qui n'augmentent pas le risque d'effets indésirables lorsqu'ils sont consommés sous forme de complément alimentaire. Une supplémentation en magnésium supérieure à la LSS peut provoquer des diarrhées. Une supplémentation en niacine supérieure à la LSS peut provoquer des rougeurs au visage et une sensation de chaleur corporelle. Chaque organisme de réglementation national ou régional fixe une marge de sécurité en dessous de laquelle les symptômes apparaissent ; les LSS peuvent donc varier selon la source.

Exigences moyennes estimées par l'EAR US.

Apports nutritionnels recommandés (ANR) aux États-Unis ; plus élevés pour les adultes que pour les enfants et peuvent être encore plus élevés pour les femmes enceintes ou allaitantes.

Apport adéquat ( AA) aux États-Unis ; les AA sont établis lorsqu’il n’y a pas suffisamment d’informations pour fixer les apports moyens estimés (AME) et les apports journaliers recommandés (AJR).

L’apport de référence pour la population (PRI) est l’équivalent, au sein de l’Union européenne, de l’apport journalier recommandé (AJR). Il est plus élevé chez l’adulte que chez l’enfant et peut-être encore plus élevé chez la femme enceinte ou allaitante. Pour la thiamine et la niacine, les PRI sont exprimés en quantités par mégajoule (239 kilocalories) d’énergie alimentaire consommée.

Limite supérieure des apports tolérables.

Les limites supérieures de sécurité ( LSS) 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).

Usine

de dioxyde de carbone et d'eau. D'autres nutriments sont absorbés du sol (à l'exception de certaines plantes parasites ou carnivores). Au total, 17 nutriments sont essentiels aux plantes : les macronutriments (azote [N], phosphore [P], potassium [K], calcium [Ca], soufre [S], magnésium [Mg], carbone [C], oxygène [O] et hydrogène [H]) et les micronutriments (fer [Fe], bore [B], chlore [Cl], manganèse [Mn], zinc [Zn], cuivre [Cu], molybdène [Mo] et nickel [Ni]). Outre le carbone, l'hydrogène et l'oxygène, l'azote , le phosphore et le soufre sont également nécessaires en quantités relativement importantes. Ces six éléments constituent les macronutriments essentiels à tous les organismes . Ils proviennent de matières inorganiques (par exemple, le dioxyde de carbone, l'eau, les nitrates , les phosphates , les sulfates et les molécules diatomiques d'azote et, surtout, d'oxygène) et de composés organiques tels que les acides , les glucides, les lipides, les protéines.