aliment
Substance habituellement ingérée par un être vivant et lui fournissant les matières et l'énergie nécessaires à sa vie et à son développement
Selon la définition d’« aliment », l'oxygène respiratoire fait partie des aliments. Mais on restreint en général cette notion, pour l'homme et les animaux, à ce qui est ingéré par la bouche, tandis que pour les végétaux, le gaz carbonique absorbé par les feuilles vertes est tenu pour un aliment au même titre que les solutions minérales absorbées par les racines.
Alors que les aliments dits « minéraux » (ions) n'ont qu'un rôle plastique (matière première), les aliments organiques (protides, lipides, glucides sucrés ou féculents, vitamines) ont en outre un rôle énergétique complexe, voire des fonctions catalytiques ou pharmacologiques.
PHYSIOLOGIE HUMAINE
Les aliments sont des substances consommées à l'état naturel ou après cuisson, susceptible de fournir les matériaux de croissance, de réparer l'usure des tissus, de subvenir aux besoins énergétiques et de former les substances de réserve de l'organisme.
1. Les aliments énergétiques
Ils sont représentés par les glucides, les lipides et les protides, qui sont tous trois indispensables à la nutrition.
1.1. Les glucides, ou hydrates de carbone
Les glucides, ou hydrates de carbone, sont représentés par les sucres et l'amidon. Les sucres dits « simples » correspondent au glucose, que l'on trouve dans le raisin, au fructose des fruits et du miel, au galactose de certains végétaux, et au mannose. Les sucres dits « composés » réunissent le saccharose, présent dans le sucre de canne et de betterave, le lactose du lait, et le maltose provenant de la transformation de l'amidon. Au cours de la digestion, les enzymes du suc intestinal transforment ces sucres composés en sucres simples.
L'amidon est formé d'un grand nombre de molécules de glucose. Il constitue la principale réserve de glucose des végétaux dans les graines (céréales) ou dans les tubercules (pommes de terre). Toutes les graines (riz, blé) et les aliments dérivés des graines (farine, pain, pâtes, pâtisseries) en sont très riches.
L'alimentation fournit encore d'autres glucides : l'inuline des artichauts, le glycogène des chairs animales, la cellulose des fruits, des légumes, du son des céréales et les pectines des fruits. Les glucides sont des aliments énergétiques qui jouent un rôle important dans l'effort. Leur dégradation dans l'organisme fournit quatre calories au gramme. Ils sont soit stockés dans l'organisme sous forme de glycogène, surtout au niveau du foie, soit transformés en lipides dans le tissu adipeux.
Les fibres sont formées en grande partie de glucides non digestibles.
1.2. Les lipides, ou graisses
Les lipides, ou graisses, sont des esters du glycérol ou des stérols (cholestérol, ergostérol), et des acides organiques nommés acides gras. Les acides gras sont très variés. Certains sont saturés (acide butyrique, palmitique, stéarique), d'autres sont insaturés comme l'acide oléique (huiles et graisses animales et végétales), linoléique (huile de maïs, de tournesol, de soja) et linolénique. Le glycérol peut se combiner soit aux acides gras pour donner les glycérides qui sont les corps gras les plus répandus, soit à l'acide phosphorique dans les céphalines et les lécithines. Les lipides sont les véhicules des vitamines liposolubles, notamment de la vitamine D. Certains acides gras sont dits acides gras essentiels (AGE) car l'organisme ne peut en faire la synthèse. Ce sont les acides linolénique, linoléique et arachidonique. Ils jouent un rôle dans le métabolisme du cholestérol. Les esters d'acides gras saturés se déposent facilement dans les tissus. Au niveau de la paroi artérielle, ils sont à l'origine de l'athérome. Les lipides sont des aliments très riches, qui libèrent neuf calories au gramme. Ils jouent un rôle très important dans la lutte contre le froid.
Les lipides sont immédiatement utilisables ou stockés dans le tissu adipeux. Ils sont la meilleure source d'énergie. Ils représentent 10 à 15 % du poids corporel chez l'homme, 20 à 25 % chez la femme.
1.3. Les protéines
Les protéines (appelées aussi protides en nutrition) sont des composés azotés contenant des acides aminés. Ils ont un rôle plastique. La molécule protéique est en effet le substrat de toute matière vivante et est indispensable dans l'élaboration et la réparation des cellules et des tissus. Les protides ont une double origine, animale et végétale. Il en existe un très grand nombre : prolamines (gliadine du blé, zéine du maïs), albumines et globulines animales (ovalbumine de l'œuf, lactalbumine du lait, myosine du muscle), glutéline (gluténine du blé), caséine du lait, hémoglobine, chlorophylle, nucléoprotéides, etc. Parmi les acides aminés, seule une dizaine doit être absolument fournie par l'alimentation car l'organisme ne peut en faire la synthèse. Il s'agit des acides aminés essentiels : lysine, tryptophane, histidine arginine, valine, leucine, isoleucine, phénylalanine, méthionine, thréonine.
Les aliments riches en protides sont les fromages, la viande et le poisson pour les protéines animales, les légumineuses et les céréales pour les protéines végétales. Les protéines animales ont une valeur énergétique supérieure à celle des protéines végétales car ils apportent une quantité plus importante d'acides aminés indispensables. Les protéines libèrent, comme les glucides, quatre calories au gramme. La molécule protéique donne, en se dégradant, de l'urée et de l'acide urique, qui sont éliminés par l'urine.
2. Les aliments non énergétiques : sels minéraux et vitamines
Il s'agit des substances minérales, qui doivent être fournies sans excès, en respectant entre elles un certain équilibre : sodium (3,50 g), potassium (3 g), calcium (0,70 g), magnésium (0,30 g), chlore (4 g), phosphore (1 g), soufre (0,85 g), fer (20 mg), zinc (15 mg), cuivre (5 mg). Le fluor, l'arsenic, l'iode, le silicium, le manganèse, le nickel, le cobalt, l'aluminium, le titane et le vanadium sont utiles en quantité minime. Ils sont apportés par les aliments énergétiques d'origine animale et végétale, par l'eau de boisson, par le sel de cuisine.
Les vitamines sont des substances indispensables à la vie, dont la carence provoque de graves désordres. Elles agissent à des doses infimes. On les partage en deux groupes selon leur solubilité dans les graisses (vitamines liposolubles) ou dans l'eau (vitamines hydrosolubles). Les vitamines liposolubles sont nommées A, D, E, K. Les vitamines hydrosolubles sont les vitamines du groupe B (B1, B2, PP, B6, B10, B12), la vitamine C, la vitamine P ou C2. D'autres facteurs sont également indispensables : l'acide panthothénique, la biotine, la choline. Certaines vitamines sont détruites par la chaleur, aussi l'alimentation doit-elle comprendre des fruits et des légumes crus.
3. L’eau
L'alimentation quotidienne est complétée par l’eau, à raison de 2,5 litres apportés en partie par les aliments. Elle permet le transport des éléments nutritifs vers la cellule et représente de 60 à 70 % du poids du corps humain.Outre l’eau, les différentes boissons peuvent contenir des substances utiles, comme les vitamines des jus de fruits. Le thé et le café renferment des stimulants du système nerveux (caféine, théine). Quant aux boissons alcooliques, elles comprennent les boissons fermentées (vin, cidre et bière) et les boissons distillées beaucoup plus riches en alcool (cognac, whisky, marc, eaux-de-vie, rhum, liqueurs). L'alcool absorbé se diffuse immédiatement dans l'organisme. Il fournit sept calories au gramme, mais sa toxicité pour les cellules en fait un poison de l'organisme : cirrhoses, polynévrites, delirium tremens, sont les conséquences graves de l'alcoolisme.
4. La classification des aliments
On classe habituellement les aliments en six groupes : groupe I (lait et produits laitiers) ; groupe II (viande, poisson, œufs) ; groupe III (corps gras : beurre, margarine, crème, huiles) ; groupe IV (céréales et dérivés, pommes de terre, légumes secs) ; groupe V (fruits et légumes) ; groupe VI (sucre et produits sucrés).
Les aliments du groupe I apportent des protéines animales. Leur apport en lipides et en glucides est variable. Ils sont très riches en calcium, en vitamines (A, B2, B12), mais contiennent peu de fer et pratiquement pas de vitamine C.
Les aliments du groupe II ont une teneur élevée en protéines. Ils apportent du fer et des vitamines B.
Les aliments du groupe III ne représentent que la fraction visible de l'apport en lipides. Il existe en effet des graisses « invisibles » contenues dans les aliments animaux. Ils sont riches en lipides, vitamine A (beurre, crème) et E (margarine, certaines huiles).
Les aliments du groupe IV sont des aliments énergétiques riches en glucides, contenant de 10 % (céréales) à plus de 20 % (légumes secs) de protéines. Seule la pomme de terre n'en contient que 2 %. Ils contiennent des fibres et des vitamines des groupes B et C.
Les aliments du groupe V sont riches en eau, en sels minéraux, en vitamines, avec une teneur en glucides variant de 5 à 20 %. Par la cellulose qu'ils contiennent, ils forment un élément de lest facilitant le fonctionnement intestinal. Ils sont presque toujours dépourvus de lipides. La cuisson permet d'augmenter la digestibilité des fruits et des légumes, mais, prolongée, elle peut avoir des effets néfastes en provoquant la destruction des vitamines C et B9 et la disparition d'une partie des sels minéraux.
Les aliments du groupe VI (sucre, miel, confiture, chocolat, sirops, jus de fruits sucrés, etc.) fournissent des glucides rapidement utilisables par l'organisme.
Pour en savoir plus, voir l'article alimentation.
5. La ration alimentaire
La ration alimentaire représente la quantité et la nature des aliments nécessaires à une personne normale pour son alimentation pendant 24 heures. Elle diffère suivant les individus, le sexe, l'âge, le genre de vie et le climat. Elle vise à réaliser pour chacun une alimentation adaptée à ses besoins, qui assure le travail musculaire, l'équilibre calorique du corps, le fonctionnement des organes, la réparation tissulaire et, chez l'enfant, la croissance. Elle maintient le sujet en équilibre de poids et en bonne santé.
Un homme adulte de 70 kg au repos complet a besoin de 1 600 calories par jour, s'il est en complète neutralité thermique (30 °C s'il est nu, 24 °C s'il est vêtu légèrement, 16 °C s'il est vêtu chaudement). S'il travaille, on ajoute, pour un petit travail 400 calories par jour, pour un travail moyen 800 calories, pour un travail fatigant 1 600 calories et pour un travail très dur 3 000 calories. Par temps froid, la ration doit être augmentée. En moyenne, la ration alimentaire équilibrée d'un adulte de poids moyen, pratiquant une activité physique moyenne, doit apporter environ 2 600 calories pour un homme, 2 000 calories pour une femme.
Les trois catégories d'aliments doivent être fournies dans certaines proportions : protéines (12 à 15 % de l'énergie totale), au minimum 1 g/kg, pour moitié protéines animales et pour moitié végétales (soit 60 à 80 g selon le sexe) ; lipides (20 à 30 % de l'énergie totale), 50 à 70 g selon le sexe ; glucides (60 % de l'énergie totale), 430 à 500 g selon le sexe. L'eau, les sels minéraux et les vitamines complètent la ration. Il faut également tenir compte, dans l'alimentation, de la digestibilité des aliments, de leur rythme d'utilisation par l'organisme, afin que l'assimilation soit progressive et s'étale sur plusieurs heures. Un repas uniquement composé de sucres est un mauvais repas.
Les erreurs les plus courantes en matière d'alimentation (malnutrition) sont la suralimentation, la consommation insuffisante de produits laitiers, de légumes et de fruits frais, la consommation exagérée de viande, de corps gras ou de glucides, l'irrégularité des repas, l'abus des boissons alcoolisées, à quoi s'ajoutent aujourd'hui bien des « régimes de famine », suivis pour maigrir vite et à tout prix.
ZOOTECHNIE
Parmi les aliments destinés aux animaux domestiques, on distingue les aliments concentrés des aliments grossiers. Ces derniers, essentiellement des fourrages, ne peuvent être ingérés avec profit que par les animaux qui possèdent un développement important de micro-organismes dans l'estomac (la panse des ruminants) ou le gros intestin et le cæcum (équidés). Ces micro-organismes sont en effet seuls capables de dégrader par voie fermentaire les substances cellulosiques des fourrages.
Les aliments concentrés sont pauvres en substances cellulosiques et possèdent, de ce fait, une valeur énergétique supérieure à celle des fourrages. Certains aliments concentrés ont une faible teneur en protéines : grains de céréales, tubercules (désignés sous le terme d'aliments succulents). D'autres aliments concentrés présentent des teneurs élevées en protéines (de 20 à 60 % de la matière sèche). Il s'agit notamment des graines de protéagineux, des tourteaux et des sous-produits d'origine animale.
Des analyses chimiques systématiques ont permis d'établir des tables au moyen desquelles sont calculées les rations avec précision et autorisant les substitutions des aliments entre eux.
BOTANIQUE
La recherche de l'alimentation la plus favorable au développement d'une plante se fait soit par la méthode analytique (comparaison entre le contenu minéral des cendres de la plante et celui du sol où elle vivait, révélant ses « préférences »), soit par la méthode synthétique (comparaison entre divers milieux de culture artificiels du point de vue de la croissance des plantes qui y vivent). Diverses solutions (liquides de Knop pour les plantes vertes, de Raulin pour les champignons) sont issues de cette recherche.
