Oligo-élément

Les oligo-éléments sont une classe de nutriments, éléments minéraux purs nécessaires à la vie d'un organisme, mais en quantités particulièrement faibles.


Catégories :

Oligo-élément - Minéral

Définitions :

  • Élément minéral (cuivre, cobalt, manganèse, or, argent, etc. ), apporté par une alimentation diversifiée et présent dans l'organisme en particulièrement petite quantité. Les oligo-éléments sont utilisés comme modificateurs de terrain. Synonyme : élément minéral trace. (source : eurekasante)
  • Un oligo-élément est un élément chimique qui agit à l'état de trace, mais est indispensable à la vie des plantes (Bore, Zinc, etc. ). Ombelle :inflorescence dans laquelle au moins trois pédicelles prennent naissance au même point. Voir corymbe.... (source : les-cactus)
  • Élément chimique (métallique ou métalloïde) existant à l'état de traces (moins de 2 %) dans l'organisme et qui n'intervient qu'à dose particulièrement faible dans le métabolisme des êtres vivants, mais qui est indispensable à leur croissance ainsi qu'à leur développement. (source : idealfitness-reims)

Les oligo-éléments sont une classe de nutriments, éléments minéraux purs nécessaires à la vie d'un organisme, mais en quantités particulièrement faibles. On nomme oligo-éléments les éléments chimiques qui représentent une masse inférieure à 1 mg/kg.

Les oligo-éléments possèdent aussi une toxicité pour l'organisme quand ils sont présents à des taux trop élevés. L'effet d'un oligo-élément dépend de la dose d'apport. Quand l'oligo-élément est dit essentiel, l'absence, comme un apport excessif, sont létaux.

Définition

Les oligo-éléments essentiels répondent aux critères suivants :

Classification des oligo-éléments

Chez l'Être Humain

D'un point de vue nutritionnel, il est envisageable de distinguer deux types d'oligo-éléments selon le risque de carence :

À l'inverse, certains oligo-éléments sont toxiques à hautes doses. D'autres ne le sont pas vraiment, mais peuvent être à l'origine de déséquilibres entre les éléments : un excès de zinc entraîne par exemple une carence en cuivre.

Chez les végétaux

Pour les végétaux, les principaux oligo-éléments sont , par ordre alphabétique :

Pour avoir une idée des quantités nécessaires aux plantes : un hectare de vigne absorbe, par an (en moyenne et à peu près), 200 grammes de bore (B), 180 grammes de cuivre (Cu), 600 grammes de fer (Fe), 300 grammes de manganèse (Mn), 4 grammes de molybdène (Mo), et 250 grammes de zinc (Zn). Par comparaison, il faudra 80 000 grammes (80 kg) de potasse (K2O) ou de calcium (Ca).

Mode d'action

Liaison métal/protéine

Sauf à de rares exceptions, les métaux ne sont jamais présents à l'état d'ions libres dans un organisme. Leur absorption, leur transport, mais aussi leur stockage et leur mode d'action, sont conditionnés par la liaison à une protéine.

On peut distinguer deux types de liaisons envisageables :

Utilisation tissulaire

Les oligo-éléments peuvent dans un premier temps être stockés, en réserve. Lors de leur utilisation elle-même, ils peuvent subir des réactions d'oxydation de réduction ou de méthylation sous l'influence d'enzymes spécifiques. Leur rôle majeur est cependant l'incorporation dans des enzymes, au fonctionnement desquelles ils sont alors essentiels.

Fonctions

Cofacteurs enzymatiques

En se liant aux enzymes, les oligo-éléments sont pour la majorité capables de changer la conformation de ces protéines au rôle de catalyseur. La liaison entre un métal et son enzyme (alors nommée apœnzyme) est le plus souvent particulièrement spécifique du métal pour une enzyme donnée.

Un oligo-élément ainsi lié à une enzyme a un comportement de cofacteur enzymatique, indispensable au bon fonctionnement de l'enzyme.

Ces métallo-enzymes sont particulièrement nombreuses dans le règne animal. On a ainsi décrit plus de deux cent enzymes ayant le zinc pour cofacteur.

Certains oligo-éléments entrent aussi dans la structure des vitamines, comme le Cobalt intégré à la vitamine B12. Ils n'ont alors pas directement une action de cofacteur, mais sont indispensables à la composition d'une cœnzyme organique.

Dans le règne végétal, les oligo-éléments sont aussi capables de se lier à des apœnzymes pour former des hétérœnzymes catalysant la majorité des réactions vitales du métabolisme végétal (respiration, transport d'énergie, photosynthèse, etc. ). A titre d'exemple, l'un des rôles importants du fer est de permettre la fabrication de la chlorophylle.

Hormones

Certains oligo-éléments participent de manière indirecte à la constitution des signaux hormonaux par une action de cœnzyme lors de la synthèse de l'hormone. Cependant, les oligo-éléments peuvent intervenir directement dans le signal hormonal, que ce soit en participant à la structure moléculaire de l'hormone (comme l'iode et les hormones thyroïdiennes) ou à sa conformation spatiale (comme le zinc et l'insuline), ou encore en agissant au niveau du récepteur hormonal. Ils peuvent alors favoriser ou au contraire inhiber la reconnaissance de l'hormone par son récepteur.

Système immunitaire

Chez l'Homme, certains oligo-éléments participent au bon fonctionnement du système immunitaire, par une action sur les enzymes, mais également par une interaction avec des molécules de l'expression et de la transformation des cellules lymphoïdes. Ils peuvent aussi concourir à la lutte contre les radicaux libres de l'oxygène, potentiellement toxiques.

Rôle structural

Bien que n'entrant dans la composition corporelle que dans une faible proportion, les oligo-éléments peuvent renforcer la solidité de certains tissus. C'est le cas surtout du fluor dans l'hydroxyapatite du tissu osseux et dentaire.

Métabolisme chez l'Homme

Absorption

L'absorption est l'étape d'assimilation des nutriments lors de la digestion. Dans le cas des oligo-éléments, elle se révèle complexe, à cause de la diversité de leurs formes d'apport, sels minéraux ou complexes organiques (métalloprotéines, organométalliques, acides aminés, vitamines... ).

Le transport, à travers la muqueuse de l'intestin grêle, peut autant être actif que passif, par transporteur protéique ou par un transporteur de molécules organiques. Le métal peut être substitué à un composant du transporteur (à la place d'un acide aminé, par exemple), mais également complexé à son transporteur. L'oligo-élément peut aussi être stocké dans la cellule intestinale où des protéines de transport peu spécifique le prendront en charge.

Transport sanguin

Les oligo-éléments, particulièrement rarement présents sous forme ionique dans le sang, sont liés à divers transporteurs :

Stockage

Des réserves d'oligo-éléments existent, essentiellement au niveau du foie. Au niveau des tissus, les oligo-éléments peuvent se fixer à des protéines de stockage spécifiques (ferritine et fer... ), ainsi qu'à des protéines non spécifiques comme les métallothionéines, dont les nombreux radicaux thiols sont capables de retenir de nombreux métaux grâce à leur forte teneur en cystéine.

Excrétion

De nombreux tissus de l'organisme humain sont aptes à excréter les métaux, qu'il s'agisse de la peau, des poumons, ou du rein et du foie. Ce sont cependant ces deux derniers organes qui effectuent la quasi-totalité de cette excrétion. Chaque tissu n'est capable d'excréter que certains types d'oligo-éléments :

Homéostasie

Assurée par la régultaion de leur taux :

Dans notre génome le mécanisme régulant le métabolisme des oligo-éléments est l'induction des proteines de stockages intracellulaire.

Régulation de l'absorption intestinale

La régulation de l'absorption se fait essentiellement par l'induction de protéines de stockage intracellulaires. Un excès d'apport induira ainsi le gène de ces protéines, alors produites en plus grande quantité. Ces protéines de stockage vont fixer le métal en excès au sein de l'entérocyte, l'empêchant de traverser la cellule pour gagner le flot sanguin. Les cellules intestinales composant un épithélium à renouvellement rapide, elles desquameront rapidement dans la lumière digestive, entraînant avec elles l'excès de métal fixé.

Ce mécanisme possède cependant certaines limites. Dans un premier temps, il se dégrade de manière physiologique avec le vieillissement de l'individu. Par la suite, les métalloprotéines étant aspécifiques, elles peuvent autant fixer des métaux toxiques ou en excès que des métaux utiles. Un apport excessif de zinc entraîne ainsi une synthèse accrue de métallothionéines, et par là une fixation plus importante de métaux tels que le cuivre, qui seront par conséquent moins bien absorbés. Dans le cas du zinc et du cuivre, ce phénomène pourra induite des anémies par carence en cuivre.

Régulation du stockage

La synthèse des protéines de stockage spécifiques est régulée par rétro-contrôle, donnant la possibilité d'ainsi le contrôle des taux d'oligo-éléments sériques. Certaines maladies génétiques vont être responsables d'un dérèglement de ce stockage, entraînant des maladies de surcharge comme la maladie de Wilson ou l'hémochromatose génétique.

Annexes

Notes et références


Bibliographie

Liens externes

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 09/12/2010.
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