UNE Vie sous-Marine durable

L'ALIMENTATION

Comme évoqué précédemment, le monde se retrouve face à des pénuries alimentaires récurrentes. D'un côté, aujourd'hui, dans le monde, près de 1 personne sur 9 souffre de la faim. Certaines régions ne peuvent compter que sur l'aide humanitaire pour satisfaire leurs besoins en nourriture. D'ailleurs, une des premières causes de mortalité infantile est la malnutrition, touchant surtout les populations subsahariennes et indiennes. De l'autre côté, un gaspillage alimentaire sans précédent jette d'immenses quantités de nourriture dans les pays développés.

La demande est alors très grande, que ce soit pour des régions touchées par la faim ou pour des pays développés qui ne manquent pas de nourriture. L'agriculture se tourne alors vers des solutions non durables et dangereuses. En particulier, nous notons une augmentation de produits issus d'OGM (organisme génétiquement modifié), dont leurs impacts sur l'organisme sont toujours inconnus, ainsi que le développement de l'agriculture intensive. Cette surexploitation permet des rendements plus importants mais engendre une pollution, un épuisement, un défrichement des sols, avec une utilisation d'eau intensive.

Il faudrait alors trouver des aliments de substitution pour satisfaire les besoins d'une population peut-être sous-marine. C'est sur ces produits que nous nous sommes focalisés et nous avons alors voulu savoir si ceux-ci pourraient suffire à répondre aux besoins d'une population entière.

Les organes n'utilisent pas directement les aliments que nous consommons. Ceux-ci doivent être transformés en nutriments avant d'être absorbés puis distribués par le sang à tous les organes.

-Dans la bouche, les aliments mélangés à la salive qui contient une enzyme salivaire, sont coupés et broyés par les dents, c'est la mastication. Déglutis, les aliments passent dans l'œsophage, puis dans l'estomac.

-Les contractions de la paroi de l'estomac brassent plusieurs heures les aliments imprégnés de sucs gastriques qui contiennent une enzyme de l'estomac. Une partie des aliments devient soluble sous l'action conjuguée des sucs gastriques et du brassage.

-Évacués régulièrement de l'estomac, vers l'intestin grêle, les aliments continuent à être solubilisés par les enzymes pancréatiques et intestinales. Ils sont pour l'essentiel digérés. L'intestin grêle contient alors des substances solubles résultant de cette digestion : les nutriments.

Conclusion: les aliments subissent lors de leur digestion une action mécanique (mastication et brassage) et une action chimique (salive, sucs digestifs qui contiennent des enzymes). Les aliments sont ainsi transformés, simplifiés en nutriments.

"Une enzyme digestive a pour fonction de dégrader les macromolécules biologiques en libérant les petites unités moléculaires (monomères) qui les constituent afin de faciliter leur assimilation par l'organisme." Simplifions cette définition compliquée par Wikipédia. Quand on mange, les aliments sont mâchés et transformés en grosses molécules. Elles sont ensuite réduites en molécules suffisamment petites (nutriments) pour être absorbées dans la circulation sanguine. Ce sont ces enzymes qui permettent ce passage de grosses à de plus petites molécules, pouvant facilement circuler dans les conduits sanguins.

C'est la circulation cardiovasculaire qui permet de transporter ces nutriments aux cellules de l'organisme.

En effet, le fait de réduire la taille des molécules alimentaires en nutriments leur permet de franchir la membrane intestinale du tube digestif. Cela leur permet de s'introduire dans les capillaires sanguins, puis d'être acheminés dans la circulation systématique (qui concerne l'apport en dioxygène et en nutriments des muscles et organes). Ensuite, schéma inverse à l'approche des cellules concernées. Les nutriments atteignent les cellules par les capillaires ayant une paroi si fine que les éléments peuvent la traverser par diffusion dans les tissus érectiles.

Comment se déroule dès lors le transport des nutriments jusqu'aux différents organes et muscles du corps?

Comment les aliments sont-ils modifiés afin d'être exploitable par l'organisme ?

Les cellules disposent désormais de l'un des éléments essentiels à leur métabolisme.

Quels sont les différents nutriments nécessaires au bon fonctionnement de l'organisme?

Les nutriments se divisent en trois familles :

A. Les macronutriments:

Les macronutriments sont brûlés par l'organisme et deviennent alors de l'énergie. Cette énergie est notée en "calories".

Pour produire efficacement de l'énergie, le corps humain a besoin d'en moyenne 2000 à 2500 calories selon les individus (50% de glucides, 25% de lipides et 15% de protéines). Cliquez ici pour connaitre vos besoins énergétiques personnels

B. Les micronutriments:

Les micronutriments qui ne jouent aucun rôle énergétique mais sont indispensables à l’ensemble des réactions chimiques du corps humain. On les retrouve en très petites quantités dans l'alimentation

- Minéraux: Les sels minéraux les plus importants sont : le sodium (sel), le potassium, le calcium, le fer, le magnésium et le phosphore sont nécessaires à tous les organes, notamment le cerveau, et au fonctionnement des enzymes.

- Vitamines: Les vitamines sont plus ou moins stockables dans l'organisme en fonction de leur solubilité. Les vitamines solubles dans les graisses (Liposolubles) restent plus facilement que celle solubles dans l'eau (hydrosoluble). On distingue plusieurs vitamines ayant un rôle essentiel dans plusieurs domaines.

- Oligo-éléments: interviennent dans l'activité des enzymes et des hormones. Ce sont le fer, le zinc, le fluor, le cuivre, l'iode.

C. Les fibres (elles servent essentiellement à faciliter la digestion):

Quels sont les besoins énergétiques du sujet témoin ?

Pour permettre de mieux visualiser les besoins nutritionnels d'un individu, nous avons décidé de prendre deux membres du goupe comme sujets témoins. Les besoins alors calculés sont :

Quels sont les apports nutritionnels d'une algue ?

Dans cette partie, nous allons étudier les apports nutritionnels des quatre algues suivantes :

Les points positifs d'une alimentation à base d'algues :

- Les algues sont très riches et variées en terme de vitamines et oligo-éléments.

- L'eau contenue dans les algues crues telles que le varech ou le wakamé représente 80% de sa masse. L'eau issue des algues peut peut-être constituer d'une source d'eau pour l'alimentation.

Les points négatifs d'une alimentation à base d'algues :

- On remarque que les apports en protéines de ces algues sont très élevés :100g de spirulines équivaut à 20 avocats ou 9 œufs en terme de protéines.

- A l'inverse, les algues étudiées sont extrêmement pauvres en lipides puisque 100g de varech ou de wakamé comble 0,76% des besoins journaliers en lipides du sujet témoin n°1 et 0,81% des besoins journaliers du sujet témoin 2.

- Les algues contiennent, comme les lipides, très peu de fibres alimentaires. La spiruline est la plante la plus riche en fibres et pourtant il faudrait en manger 760g pour répondre aux besoins journaliers pour le sujet témoin n°1 et 520g pour le sujet témoin n°2.

Comment cultiver des algues alimentaires en quantité suffisante?

D'ordinaire, les algues se développent très vite, mais exposé au soleil, la vitesse de développement augmente encore plus. Pour les besoins de la partie photosynthèse, nous avons utilisé une plante aquatique : la "limnophila sessiflora". Celle-ci, exposée à la lumière, se développe de 15cm par semaine. Il serait donc très simple de cultiver des algues dans un environnement nouveau.

Les éventuels aliments de substitution doivent donc répondre à des critères exigeants. De plus, ces nouveaux produits doivent être en quantité suffisante pour satisfaire toute une population, sans qu'ils soient surexploités. En effet, l'objectif n'est pas de reproduire les "erreurs passées" où la raréfaction des ressources est un réel problème.

Ainsi, nous allons nous pencher sur les algues en étudiant ses différents aspects.

- Glucides: Il existe deux types de glucides. Il y a les glucides simples ou sucres rapides et les glucides complexes ou sucres lents.

- Lipides (graisses)

- Protéines: Les protéines exercent un rôle structurel au sein du corps humain. Ce sont elles qui "réparent" le corps, mais qui le construisent également. Elles participent à la constitution de l’ADN, au renouvellement des tissus musculaires, de la peau, des ongles mais aussi des cheveux

Les nutriments sont des éléments essentiels au fonctionnement de l'organisme. Les besoins nutritifs (énergétiques vitamines, minéraux,...) varient en fonction des caractéristiques physiques d'un individu. Les aliments du quotidien constituent une grande variété de ces éléments qui permettent aux hommes de rester en bonne santé et même de vivre. Les problèmes de malnutrition répondent à une alimentation peu variée et donc incomplète pour l'organisme. Pire encore, les problèmes de sous-nutrition, constituent ici, un réel danger car les besoins du corps humain ne sont pas suffisamment comblés. Ces deux problèmes évoqués mènent ainsi à des carences alimentaires.

Dans cette partie, nous avons surtout voulu savoir si l'Homme était capable d'abandonner ses habitudes alimentaires actuelles et de les remplacer par des aliments d'un nouveau genre : les algues. En effet, ces plantes sous-marines sont trop souvent oubliées, en dépit de son abondance dans les milieux marins. Se nourrir d'algues serait une excellente source d'alimentation mais malheureusement, leur étude a montré qu'elles ne suffiraient pas aux besoins énergétiques et fibreux du corps humain. Les algues ne seraient pas capables de suffire à toute une population durablement. Il y a une nécessité de compléter.

Sources :

UNE Vie sous-Marine durable

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