Les minéraux : bons pour notre santé et celle des plantes

Les minéraux jouent un rôle essentiel dans notre organisme : ils assurent des fonctions essentielles, de la formation d’os solides à la transmission de l’influx nerveux, pour une vie longue et en bonne santé. Leur présence permet non seulement de produire différentes hormones, mais aussi de réguler le rythme cardiaque.

Certains macro- et micro-éléments se trouvent dans la structure des dents (Ca, P et F) et des os (Ca, Mg, Mn, P, B et F), tandis que la plupart des micro-éléments (Cu, Fe, Mn, Mg, Se et Zn) jouent un rôle essentiel en tant que partie structurelle de nombreuses enzymes. Les minéraux interviennent également dans le système immunitaire (Ca, Mg, Cu, Se et Zn) et cérébral (Cr et Mn) [1] (Tableau 1).

Par ailleurs, les plantes utilisent ces minéraux pour fabriquer des sources d’énergie sous forme de macronutriments (glucides, protéines et lipides) et de micronutriments essentiels. Ces micronutriments comprennent les vitamines (A, B complexe, C, E et K), des acides gras essentiels (l’acide linoléique et l’acide linolénique) et les acides aminés, histidine, isoleucine, leucine, lysine, méthionine, phénylalanine, thréonine, le tryptophane et la valine. L’ensemble de ces micronutriments doivent être obtenus à partir de l’alimentation car ils ne peuvent pas être synthétisés par l’homme et à l’exception des vitamines B12 et D, un apport alimentaire d’origine végétale peut assurer un apport adéquat. Tout comme pour les minéraux, une carence alimentaire pour ces micronutriments essentiels peut avoir à long terme des impacts négatifs sur la santé humaine [2].

Tableau 1. Eléments minéraux indispensables pour l’alimentation humaine. Adapté de Huang et al. (2020) [3]

L’ensemble des minéraux sont principalement prélevés dans le sol par les racines sous forme d’ions inorganiques (Lire Le système racinaire des plantes : de l’ombre à la lumière). Ils pénètrent dans les cellules via des protéines qui leurs permettent de traverser les membranes cellulaires hydrophobes. Ces protéines sont soit :

• Des systèmes de transport à forte ou faible affinité, qui permettent respectivement de prélever les ions lorsqu’ils sont présents dans le sol en faible ou forte concentration ;
• Des canaux ioniques.

Une fois dans le symplasme racinaire, les ions inorganiques sont transportés vers les feuilles et les parties comestibles destinées à la consommation humaine, via le xylème. Ces étapes constituent un système complexe et très finement régulé : il adapte les quantités d’ions prélevées aux besoins de la plante en fonction de leur disponibilité dans le sol et des conditions environnementales. En effet, les minéraux jouent un rôle crucial pour les fonctions métaboliques de la plante. Ils sont impliqués dans la synthèse de molécules organiques essentielles comme par exemple, les acides aminés et les protéines, les acides gras ou encore les acides nucléiques. Toute carence de l’un ou l’autre de ces minéraux a donc un fort impact sur la croissance des plantes et affecte le taux et la qualité nutritionnelle de la production végétale (Tableau 2).

Tableau 2. Fonctions biologiques des nutriments dans les plantes et symptômes de carence associés. Adapté de El-Ramady et al. [4]

Notes et références

Vignette : L’été (Tableau de la série Les quatre saisons) de Giuseppe Arcimboldo [Daté de 1563, Domaine public, via Wikimedia Commons]

[1] Gharibzahedi, S.M.T. & Jafari, S.M. (2017) The Importance of Minerals in Human Nutrition: Bioavailability, Food Fortification, Processing Effects and Nanoencapsulation. Trends in Food Science & Technology, 62, 119-132. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2017.02.017

[2] Grusak MA & DellaPenna D. (1999) Improving The Nutrient Composition Of Plants To Enhance Human Nutrition And Health. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol. 50:133-161. doi: 10.1146/annurev.arplant.50.1.133.

[3] Huang et al. (2020)

[4] El-Ramady H, Hajdú P, Törős G, Badgar K, Llanaj X, Kiss A, Abdalla N, Omara AE-D, Elsakhawy T, Elbasiouny H, et al. (2022) Plant Nutrition for Human Health: A Pictorial Review on Plant Bioactive Compounds for Sustainable Agriculture. Sustainability 14(14):8329. https://doi.org/10.3390/su14148329