CARACTERISATIONS NUTRITIONNELLE ET ANTINUTRITIONNELLE DES GRAINES DE LEGUMINEUSES

CARACTERISTIQUES BOTANIQUES DES LEGUMINEUSES

Le fruit est très caractéristique. La gousse peut contenir une ou plusieurs graines. Leurs fleurs sont très variables, mais, chez toutes les espèces, les bases des 5 pétales et les étamines sont soudées pour former une coupe autour de la base de l’ovaire. Elles possèdent 10 étamines, soudées en une structure unique, soit réparties en 2 groupes. Dans ce cas, l’un comprend 9 étamines et l’autre une seule. L’ovaire consiste en un seul carpelle, situé au-dessus des autres pièces florales. Les légumineuses et la bactérie du genre Rhizobium tirent à la fois un bénéfice de l’interaction en formant des renflements dans les racines appelés nodosités. Ces bactéries vont fixer l’azote atmosphérique et convertir ce dernier en ammoniaque assimilable pour les plantes. Ces dernières ont besoin d’azote comme nutriment pour la construction de certaines molécules biologiques (acides aminés) (Encyclopédie Encarta, 2009)

Les phytates

L’acide phytique ou acide myo-inositol hexaphosphorique de formule brute C6H18O24P6 et de PM 660 Da, est composé d’un radical inositol estérifié par 6 radicaux phosphates. Il s’agit d’un polyanion pouvant avoir une grande influence sur les propriétés fonctionnelles et nutritives des aliments. Les phytates se présentent comme les principaux agents chélateurs des graines de légumineuses. Au cours de la digestion, ils forment des complexes avec de très nombreux minéraux (Mg2+, Fe2+, Zn2+, Ca2+….). Bien que solubles en milieu acide, ces complexes sont peu ou pas dissociables in vivo. Tous les minéraux n’ont pas la même affinité pour les phytates. La stabilité des ces derniers et leur affinité pour les cations varient ainsi dans l’ordre : Fe<Ca<Mn<Co<Cu<Zn (ERDMAN, 1979). Pour ces propriétés de chélation, l’acide phytique est considéré comme un agent de désassimilation minérale réduisant la part des éléments minéraux disponibles biologiquement. Les phytates peuvent aussi former avec les protéines des complexes : soit directement en établissant des liaisons de type ionique, soit indirectement par l’intermédiaire d’un cation tel que le calcium, avec les groupements chargés négativement (WISE, 1995). Les complexes formés phytates-protéines, phytates–minérales-protéines entravent la digestion et la biodisponibilité des protéines (HARLAND et MORRIS, 1995). Les phytates peuvent également interagir avec l’amidon, soit directement par la formation de liaison hydrogène avec un groupement phosphate, soit indirectement par l’intermédiaire de protéines ce qui entraîne une diminution de la solubilité et de la digestibilité de l’amidon. La localisation des phytates varie avec le type de plante: dans le cas des graines de légumineuses, l’acide phytique est dispersé dans les cotylédons. Les phytases sont les enzymes qui catalysent l’hydrolyse des phytates. Elles peuvent être d’origine végétale (phytase naturelle), d’origine microbienne (Aspergillus niger) ou d’origine intestinale (chez les ruminants et les monogastriques).

PHENOLS TOTAUX DES GRAINES

Les graines contiennent des phénols totaux à des teneurs variant de 0,033 à 0,083g AG par 100g MS. Le mucuna en est le plus riche et le dolique blanc en referme le moins. Une diminution des teneurs en phénols totaux a été observée après décorticage seulement (0,018 à 0,035%) et décorticage + cuisson (0,014 à 0,023%) des graines. Les pertes sont beaucoup plus importantes après décorticage + cuisson qu’après décorticage seulement des graines, variant de 43,75 à 62,96% et de 51,51 à 78,20% respectivement.

CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES

Les analyses biochimiques des graines ont montré des teneurs en macronutriments énergétiques et en micronutriments variés suivant les espèces. Les graines présentent des teneurs faibles en eau, empêchant la multiplication des microbes, et permettant une bonne conservation. Elles sont riches en glucides et en protéines, mais pauvres en lipides. Les protéines des légumineuses sont qualifiées comme de bonne qualité. L’association des légumineuses avec les céréales dans un repas peut corriger leur déficit en acides aminés soufrés. Les graines de légumineuses présentent des teneurs appréciables en cendres donc en éléments minéraux. Cependant, la présence des FAN comme les phytates, polyphénols, les lectines, la Ldopa dans les graines, à des teneurs élevées, peut diminuer leur valeur nutritionnelle. Ainsi, afin de profiter des effets optimaux nutritionnels des graines, il est nécessaire d’éliminer partiellement ces facteurs antinutritionnels par des procédés simples, un décorticage avant la cuisson. Les taux de réduction des FAN sont importants lorsque ces procédés sont combinés. Ces pertes permettent d’améliorer la digestibilité des graines et la biodisponibilité des nutriments. Dans l’avenir, il serait intéressant de :
poursuivre les analyses biochimiques des graines sur la détermination de teneurs en fibres, teneurs en vitamines, d’autres éléments minéraux, et l’étude d’amidon.
étudier les qualités nutritionnelles des graines des légumineuses cuites.
continuer l’étude d’autres FAN comme flavonoïdes, glycosides cyanogénetiques, acides cyanhydriques….dans les graines cuites ou non ainsi que dans les eaux de cuisson.
étudier les effets d’autres procédés (germination, torréfaction….) sur les teneurs en macronutriments, en micronutriments et en FAN.
sensibiliser la population pour les traitements des graines (trempage, décorticage et cuisson) avant leur utilisation.
faire l’analyse sensorielle sur les graines décortiquées et non décortiquées.

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Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
PARTIE I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
I.1. GENERALITES SUR LES LEGUMINEUSES
I.1.1. DEFINITION
I.1.2. CARACTERISTIQUES BOTANIQUES DES LEGUMINEUSES
I.2. INTERET ECONOMIQUE DES LEGUMINEUSES
I.3. CONSOMMATION DES LEGUMINEUSES
I.4. PRODUCTION DE LEGUMINEUSES
I.4.1. PRODUCTION MONDIALE
I.4.2. PRODUCTION A MADAGASCAR
I.5. CARACTERISTIQUES NUTRITIONNELLES DES GRAINES DES LEGUMINEUSES
I.5.1. VALEURS NUTRITIONNELLES DES GRAINES (g / 100g MS)
I.5.2. TENEUR EN ELEMENTS MINERAUX DES GRAINES
I.6. LES FACTEURS ANTINUTRITIONNELS
I.6.1. DEFINITION
I.6.2. LES DIFFERENTS TYPES DE FACTEURS ANTINUTRITIONNELS
I.6.2.1– Les phytates
I.6.2.2– Les composés phénoliques
I.6.2.3– Les tanins
I.6.2.4- Les lectines
I.6.2.5- L-DOPA
I.7. LES PROCEDES PERMETTANT D’ELIMINER LES FACTEURS ANTINUTRITIONNELS (FAN)
I.7.1. PROCEDES BIOLOGIQUES
I.7.1.1. Trempage
I.7.1.2. Germination
I.7.1.3. Fermentation
I.7.2. PROCEDES THERMIQUES-EXTRUSION
I.7.2.1. Cuisson
I.7.2.2. Cuisson-extrusion
I.7.2.3. La torréfaction
I.8. CARACTERISTIQUES DE LA ZONE D’ETUDE
I.8.1. LOCALISATION
I.8.2. SITUATION DEMOGRAPHIQUE
I.8.3. SITUATION SOCIO-ECONOMIQUE
I.8.4. SITUATION NUTRITIONNELLE DANS L’ANDROY
I.8.5. IMPORTANCE DES LEGUMINEUSES DANS L’ANDROY
I.9. LE PROJET OBJECTIF SUD (PROJET SOA) DU GRET
PARTIE II: MATERIELS ET METHODES
II-1- ANALYSES NUTRITIONNELLES
II-1-1. CHOIX DES MATERIELS D’ETUDE
II-1-2. CLASSIFICATION DES ECHANTILLONS ETUDIES
II-1-3. PREPARATION DES GRAINES AVANT LES ANALYSES
II-1-4- MESURE DE L’HUMIDITE DES GRAINES
II-1-5- DETERMINATION DE LA TENEUR EN PROTEINES TOTALES
II-1-6- DETERMINATION QUANTITATIVE DES ACIDES AMINES DES GRAINES
II-1-7- INDICE CHIMIQUE ET ACIDES AMINES FACTEURS LIMITANTS DES PROTEINES
II-1-8 DOSAGE DES LIPIDES
II-1-9- DETERMINATION DE LA TENEUR EN CENDRES
II-1-10- DOSAGE DES ELEMENTS MINERAUX
II-1-10-1 Dosage du Calcium (Ca)
II-1-10-2 Dosage du phosphore par la méthode colorimétrique
II-1-10-3 Dosage de potassium (K)
II-1-11- DETERMINATION DE LA TENEUR EN GLUCIDES TOTAUX
II-1-12- DETERMINATION DE LA VALEUR ENERGETIQUE GLOBALE
II-2- ETUDE DES FACTEURS ANTINUTRITIONNELS (FAN)
II-2-1- PREPARATION DES ECHANTILLONS
II-2-2- DOSAGE DES PHYTATES
II-2-3- DOSAGE DES COMPOSES PHENOLIQUES TOTAUX
II-2-4- DETERMINATION DE TENEUR EN LECTINES
II-2-4-1- Principe
II-2-4-2- Méthode
II-2-4-3- Préparation de l’extrait brut
II-2-4-4- Filtration sur gel de sephadex de l’extrait brut de lectine
II-2-4-5- Etude de l’activité hémagglutinante des lectines
II-2-4-6- Dosage des lectines
II-2-5- DOSAGE DE L-DOPA
II-2-5-1- Préparation de l’extrait
II-2-5-2- Analyse de l’extrait par chromatographie sur couche mince
II-2-5-3- Préparation de la gamme étalon et mesure direct de l-dopa de l’extrait brut
RESULTATS ET DISCUSSION
RESULTATS
III.1 – CARACTERISTIQUES NUTRITIONNELLES DES ECHANTILLONS
III.1.1. TENEURS EN EAU ET EN MATIERE SECHE
III.1.2. MACRONUTRIMENTS ET VALEURS ENERGETIQUES
III.1.3. TENEURS EN ACIDES AMINES DES GRAINES
III.1.4. INDICE CHIMIQUE ET ACIDES AMINES FACTEURS LIMITANTS DES PROTEINES
III.1.5. CENDRES ET ELEMENTS MINERAUX DES GRAINES
III.2 – FACTEURS ANTINUTRITIONNELS DES LEGUMINEUSES
III.2.1 – LES PHYTATES
III.2.2 – PHENOLS TOTAUX DES GRAINES
III.2.3. LECTINES DES LEGUMINEUSES
III.2.3.1-Filtration sur gel de sephadex de l’extrait brut de lectine
III.2.3.2-Test d’hémagglutination
III.2.4. L-DOPA DES GRAINES
DISCUSSION
PARTIE IV : CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
RESUME
ASBTRACT