Etude comparative des proteines d’une legumineuse (Vigna unguiculata, niebe)

 Les protéines végétales

Généralités : Les protéines sont des substances qui contiennent de l’azote, élément chimique indispensable pour l’organisme. La présence de cet élément en grande quantité dans le monde végétal, fait que les végétaux constituent une importante source de protéines [1]. Dans les protéines de réserves des grains et graines, on distingue plusieurs familles de protéines végétales qui différent par leur solubilité. La proportion relative des différentes fractions protéiques varie suivant l’origine du végétal, en effet elle dépend non seulement des espèces mais aussi des facteurs génétiques et pédoclimatiques. Les protéines sont présentes en grande quantité dans le monde végétal, une alimentation d’origine végétale, équilibrée, fournie donc suffisamment de protéines pour subvenir aux besoins de l’organisme. Comme source de protéines végétales on peut citer les lentilles, le tofu, le fer de lima, les pois, le beurre d’arachide, les épinards, les graines de tournesol, les amandes, les noix d’acajou, les pommes de terre, le soja, le maïs, la citrouille, la luzerne, les haricots, (le « niébé »,…), la spiruline…Toutes ces sources de protéines sont regroupées en six groupes de végétaux comestibles (légumineuse, noix, graine, céréale, légumes et algues) ; parmi ces différents groupes, la famille des légumineuses et celle de certaines algues constituent une importante source de protéine.

Les légumineuses 

Définition Elles sont définies comme étant des plantes dont le fruit est une gousse, cependant dans le domaine agricole le terme désigne plus spécifiquement les espèces cultivées dans un but alimentaire. Les légumineuses sont des graines de plantes à gousse et se présentent sous diverses formes avec des téguments de couleurs variées [18]. I.4.2.2- Classification Deux groupes de légumineuses peuvent être distingués : ‐ Les légumineuses fourragères (trèfle, luzerne, sainfoin etc.). ‐ Les légumineuses cultivées pour leurs graines (haricots, pois, soja, « niébé » etc.) Selon la classification, la famille des légumineuses est une des plus importantes parmi les dicotylédones, c’est la famille végétale qui fournit le plus 12 grand nombre d’espèces utiles autant sur le plan alimentaire, qu’industrielle et médicale. Avec 18000 espèces classées en environ 650 genres, les légumineuses sont une des plus grandes familles de plantes à fleurs. Elles représentent le douzième de toutes les plantes connues. Les légumineuses constituent une vrai mine d’or au point de vue nutritionnel, leur teneur en protéines varie entre 20 à 30% du poids total. Par exemple, 250 mg de haricot rouge, de lentilles ou de pois contiennent en moyenne 16 mg de protéines soit deux fois plus qu’un gros œuf cuit à la coque, 6 mg de fer soit trois fois plus que 250 mg d’épinards cuits. La plupart des légumineuses sont d’excellentes sources d’acide folique, de potassium, de fer et de magnésium ; elles contiennent également des vitamines du groupe B, du zinc et du cuivre. Etant d’origine végétale les légumineuses sont dépourvues de cholestérol et constituent habituellement une très bonne source de fibres [18]. Beaucoup de légumineuses fixent l’azote atmosphérique et le transforment en composés azotés utiles aux plantes. Ceci est rendu possible par la présence de nodules, au niveau des racines (visible à l’œil nu), qui contiennent une bactérie du genre Rhizobium permettant l’existence de relations symbiotiques entre bactéries et plantes.

Exemple du Vigna unguiculata (niébé)

Le niébé est une plante dont la morphologie est proche de celle du haricot. C’est une dicotylédone, il appartient à la famille des légumineuses ou fabacées, au genre vigna [20]. C’est une plante herbacée annuelle, son architecture dépend fortement du génotype et du climat. C’est une plante dont les gousses, longues de 7 à 12 cm, contiennent 8 à 20 graines globuleuses, réniformes, lisses ou ridées. Les téguments, de couleur variée, sont tachetés ou non.Le niébé est cultivé dans toute la zone tropicale en Afrique, dans le bassin méditerranéen et en Amérique [22]. En Afrique les graines récoltées sont destinées à l’alimentation, les feuilles peuvent également être consommées après cuisson dans différents mets [23]. Au Sénégal le niébé est cultivé en association avec les céréales, il était jusqu’à une époque récente réservé à la consommation familiale, maintenant une grande partie de la production est destinée à la vente sur les marchés urbains, la culture du niébé présente donc l’avantage d’être à la fois une culture vivrière riche en protéines et une culture de rente [24]. Le niébé est bien adapté aux conditions pédoclimatiques tropicales. Les sols légers lui conviennent bien, ses besoins en eaux estimés à environ 350 mm de précipitation et son cycle de végétation court (soixante dix jours pour les variétés précoces) en font une plante bien adaptée au climat aride des régions sahéliennes. C’est une des plantes herbacées les plus résistantes à la sécheresse [25]. Le niébé possède d’autres atouts notamment ses capacités, à satisfaire ses besoins azotés à partir des racines qui portent des nodules renfermant des bactéries fixatrices d’azote, à enrichir les sols et à fournir un fourrage de qualité pour le bétail [19]. Tout se consomme dans le niébé, les feuilles, les gousses et les graines [26]. Il existe des variétés pour les différents types de climats. Les graines de niébé sont riches en protéines leur teneur varie entre 20 et 25% du poids total. Ces protéines sont constituées par l’albumine et la globuline

Les algues

 Les algues sont des organismes vivants capables de réaliser la photosynthèse, leur cycle de vie se déroule généralement en milieu aquatique où elles occupent une part très importante dans la biodiversité. Elles constituent une 14 des bases des réseaux trophiques des milieux aquatiques d’eaux douces, saumâtres et marines [27]. Les algues ne constituent pas un groupe évolutif unique mais désignent toute une série d’organismes pouvant appartenir à des groupes phylogénétiques très différents. L’étude des algues s’appelle la phycologie [28]. Les algues ont souvent été définies par défaut par simple opposition aux végétaux terrestres pluricellulaires. Dans l’acceptation la plus large du terme les algues rassemblent entre autres : ‐ des organismes procaryotes : les « algues bleues « ou cyanobactéries » ; ‐ les organismes eucaryotes ; ‐ d’autres groupes à espèce unicellulaire ou pluricellulaire regroupant notamment les diatomées ou phéophycées; ‐ les végétaux assez proches des plantes terrestres : les « algues vertes » qui comprennent entre autre les ulvophycées [29]. La morphologie est très diversifiée. Il existe des algues unicellulaires mobiles, d’autres forment des filaments cellulaires ou des lames simples, d’autres développent des architectures complexes et différenciées par apposition cellulaire ou par enchevêtrement de filaments tubulaires. Les algues ne possèdent pas de tissus nettement individualisés comme on peut en trouver parmi les végétaux terrestres vasculaires. Les algues peuvent être de couleur très variée (verte, jaune, rouge, bleu, brune), cette coloration diversifiée sert à désigner différents groupes d’algues pouvant parfois appartenir à des espèces non apparentées. Les algues peuvent constituer divers groupes écologiques : les macroalgues marines, le phytoplancton, etc. Par ailleurs de nombreuses algues unicellulaires ont conquis les habitats terrestres très diversifiés pourvu qu’ils soient un peu humides. Certaines algues 15 sont des parasites elles peuvent aussi contribuer à des formes symbiotiques stabilisées (les lichens et les coraux).

Classification

On distingue plusieurs groupes d’algues parmi lesquels nous avons: ‐ les algues eucaryotes dont la photosynthèse se produit directement dans le cytoplasme ; ‐ les algues procaryotes chez elles la photosynthèse se produit dans des structures particulières entourées d’une membrane qu’on appelle chloroplaste ; ‐ dans le système à trois règnes : les algues sont dans le règne végétal parmi les thallophytes, avec les champignons et les lichens ; ‐ dans le système à cinq règnes : les algues sont répartis entres les plantes et les protistes [29]. Sur le plan écologique les algues occupent une part importante dans l’écologie aquatique et adoptent des modes de vies très divers. Elles sont pourvues de chlorophylles, et peuvent vivre en autonomie (autotrophes ou saprophytes), en parasitisme, ou en symbiose. Certaines espèces d’algues sont utilisées dans l’alimentation humaine soit directement, soit sous forme de compléments ou d’additifs alimentaires. Elles sont aussi utilisées dans l’alimentation animale, dans l’agriculture comme engrais, et dans l’industrie avec entre autres la synthèse des biocarburants 

Exemple d’une algue bleue 

Spirulina platensis (Spiruline) Lorsque les Européens abordèrent en Amérique centrale ils découvrirent que les Aztèques tiraient du grand lac Texcoco, situé près de Mexico, une sorte de boue bleue à haute valeur nutritive le tecuit ou spiruline [30]. En Afrique certains peuples du Sahara récoltent depuis très longtemps dans le lac Tchad une substance semblable, le dihé, qui est notamment consommé par les femmes enceintes durant les périodes de pénurie alimentaire [32]. En raison de sa richesse nutritive et du fait qu’elle peut être produite localement, la spiruline est 16 intéressante pour les pays où la malnutrition sévit. Des « fermes » de production ont été mises sur pied notamment en Inde, au Pérou, au Togo, au Burkina, en Chine et au Vietnam. C’est au cours des années 70 que la spiruline est devenue populaire dans les pays industrialisés, où elle fut utilisée comme aliment, médicament ou supplément alimentaire. Depuis lors, on la « cultive » dans des environnements où tous les intrants sont soigneusement contrôlés, ce qui permet d’en produire d’importantes quantités dans des espaces relativement réduits avec de faibles risques de contamination [33]. La spiruline existe depuis plus de trois milliards d’années. Ainsi nommée en raison de sa forme spiralée, elle appartient à la famille des Cyanobactéries ou micro algues bleues. Il existe près de 1500 espèces d’algues dont 36 appartenant au groupe de la spiruline sont comestibles. La principale espèce actuellement disponible sur le marché est spirulina platensis. Elle se présente sous la forme d’un ressort et croît à l’état naturel dans les lacs des régions chaudes de la terre. Ne mesurant pas plus de 0,3 mm de long, elle est à peine visible à l’œil nu. C’est une algue bleue qui apparaît de couleur verte dans l’eau dans laquelle elle se développe vivant de photosynthèse comme les autres plantes Sur le plan nutritionnel, la spiruline constitue une mine de nutriments dans un très petit volume et renferme 55% à 70% de protéines (albumine, globuline, protamine, glutamine), ce qui représente 2,5 à 3,5 grammes par dose de 5 grammes. Elle contient aussi des caroténoïdes, du fer, une quantité appréciable d’acide gamma linolénique, de la phicocyanine (pigment naturel pouvant servir de colorant alimentaire et auquel on attribue une activité anti-oxydante importante), de la chlorophylle, de petites quantités de minéraux, des lipides, des glucides et des vitamines.