Interactions entre minéraux et oligoéléments contenus dans quelques légumes proposés contre l'anémie ferriprive dans la ville de Lubumbashi

Interactions entre minéraux et oligoéléments contenus dans quelques légumes
proposés contre l'anémie ferriprive dans la ville de Lubumbashi

P. LUHATA,Sj¹, MULUNGULUNGU N. HO ALI²., E. KALONDA³, A.B. KANANGILA⁴, A. ILUNGA M⁵.

Résumé

Le dosage des différents oligoéléments présents dans quelques légumes utilisés contre l'anémie ferriprive dans la ville de Lubumbashi a permis d'établir certains rapports constants entre minéraux en interaction. Ces rapports sont une clé dans le choix de la bonne espèce à consommer en cas d'une anémie ferriprive.

Mots-clés : Absorption intestinale, oligoéléments, antagonistes, anémie ferriprive, légumes.

O. Introduction

Des nombreux ions minéraux nécessaires au maintien de la santé humaine sont

apportés par les plantes et fruits comestibles. Ces nutriments sont nécessaires en quantité très faible, inférieure au milligramme par jour. Certains jouent un rôle très important dans le fonctionnement des systèmes enzymatiques (R. DERACHE, 1986). En d'autres termes, ces minéraux sont essentiels parce qu'ils participent à des nombreuses réactions biochimiques dans l'organisme (BLIEFERT ET PERRAUD, 2009). Parmi ces minéraux, le fer est certainement l'un des plus importants (LEPOIVRE, 2004).

Les statistiques de l'OMS révèlent que la carence en fer est aujourd'hui la maladie nutritionnelle la plus répandue dans le monde, tout spécialement en milieu tropical où elle touche surtout les femmes, en particulier lors de la grossesse, et les enfants (DILLON, 2000). Face à cette carence en minéraux, les légumes verts se présentent comme la solution efficace et moins coûteuse. D'après B. JACOTOT et B. CAMPILLO (2003), les légumes frais contiennent des substances anti-oxydantes dont on reconnaît maintenant l'importance dans la prévention de plusieurs pathologies, notamment la lutte contre les radicaux provoquant le vieillissement des cellules.

¹ LUHATA Lokadi Pierre, SJ , Collège Jésuite ALFAJIRI Bukavu/ Sud-Kivu, RDC.

Contact : ([phone] ou + (243) 089 92 58 625

Email : luhatagot@ yahoo.fr

² MULUNGULUNGU N. Ho Ali , Vice-doyen de la Faculté des sciences et professeur au département de Chimie. Université de Lubumbashi

Contact : E-mail : deo mulungulungu@ yahoo.fr

³Emery KALONDA, Département de chimie. Université de Lubumbashi

⁴A.B. KANANGILA, Département de Chimie. Université de Lubumbashi

⁵ILUNGA MADIKA, Département de géologie. Université de Lubumbashi

Cependant, l'absorption des oligoéléments au niveau des intestins est influencée par différentes substances organiques et minérales (R. ROUDAUT et B. CORNU, 1999). Ainsi, le manque de connaissances sur la composition chimique de ces plantes comestibles constitue d'une part, un obstacle pour leur bonne utilisation et d'autre part, un problème dans le choix de la bonne espèce à consommer en cas de carence en minéraux. D'une part, l'absorption des sels minéraux est influencée par différentes substances organiques (Odile ADRAGNABOURGEOIS et Claude Marcel BOURGEOIS, 1999).

La difficulté de poser un diagnostic sur la carence alimentaire en Fer pousse à faire des analyses différentielles. En effet, le Fer peut subir des interactions secondaires ou des inductions avec d'autres oligo-éléments. Ainsi, une déficience en Cuivre ou une augmentation du Zinc peut induire une anémie par interaction métabolique. Toutefois, ces indications ne sont pas rassurantes, d'où un diagnostic différentiel basé sur les dosages de la transferrine (Tf), de la Ferritine (Ft), du Fer sérique et surtout du Fer sur sang total, combinés aux dosages de la B12 et de l'acide folique permettent de poser un diagnostic sûr.

Forts de ce qui précède, nous nous sommes proposés de doser dans les légumes proposés à Lubumbashi contre l'anémie ferriprive le Fer et les différents oligoéléments antagonistes avec ce dernier en vue d'informer les consommateurs sur la qualité de la biodisponibilité du Fer.

1. Matériels et méthode

a. Période d'étude

Le prélèvement des échantillons a été effectué pendant le mois d'Avril 2009.

b. Choix des légumes et des sites

La sélection des légumes s'est faite sur base d'une enquête préliminaire sur un échantillon constitué de tradipraticiens, nutritionnistes et médecins des Cliniques Universitaires, de l'Hôpital Général de Référence Jason Sendwe, du Centre de Santé Saint-Esprit de l'UNILU et du Centre Médical Saint Joseph sur la route Kipopo.

Tableau VI- Dépouillement de l'enquête sur les plantes légumineuses riches en fer à Lubumbashi

Fréquence (%) 2/14= 14 ,29% 4/14= 28,57% 7,14% 3/14= 21,43% 3/14=21,43% 1/14= 7,14%

C.M. St Joseph + + - - + +

C.M. St. Esprit - + - + - -

Tr. Praticiens - - + - -

Totaux

Cliniques Uni. + + +

H.G. SENDWE

Centres Epinards Feuilles de Manioc Mushilu Oseilles rouges Matembele Chou de chine

2 4 1 3 3 1

- + - + +

- + -

Les résultats de l'enquête ont montré que les feuilles de manioc sont plus connues (28,6%), suivies des oseilles rouges et des matembele (21,4%), des épinards (14,3%), et des choux de Chine(0,71).

En vue de cerner tout l'espace nous avons divisé la ville en quatre sites d'approvisionnement en légume à savoir : le site de KISANGA dénommé site A (Ouest de la ville), le site de KAFUBU (Sud -Est, site B), le site de Golf Malela (Nord-Ouest, site C) et le site de KASAPA (Nord de la ville, site D).

Quatre différentes espèces de légumes ont été prélevées. Il s'agit des feuilles de manioc ( Manihot esculantus), matembele ou feuilles de patates douces (Ipomoea batata), oseilles rouges (Hibiscus sabsariffa) et des choux de Chine(Brassica oleracea var. chinensis) en remplacement des épinards non disponibles en avril.

2. Analyse chimique

Les analyses ont été effectuées au Laboratoire de recherche du Département de Chimie pour l'apprêt des échantillons et dans le laboratoire de l'Office Congolaise de Contrôle (OCC) pour les différents dosages.

La matière sèche a été obtenue par étuvage et les cendres par incinération. La température du four a été réglée de manière à tenir compte des points de fusion de différents éléments à analyser.

Le dosage des différents minéraux et oligoéléments a été effectué grâce à la méthode d'analyse utilisant l'émission par plasma à couplage inductif (ICP).

3. Résultats et interprétation

Tableau I - Composition chimique des légumes supposés combattre l'anémie ferriprive à Lubumbashi (en % dans la matière sèche)

Site A

Site B

Site C

Site D

CCh. 0,0004 4,157 0,0004 0,0033 0,1518

Os.r

CCh 0,0005 1,318 0,0003 0,0038 0,0807

Os.r 0,0006 0,7010 0,0005 0,0031 0,1371

C.Ch 0,0006 2,225 0,0002 0,0046 0,1028

Os.r

C.Ch 0,0007 1,866 0,0001 0,0024 0,0905

Osr 0,0007 0,8391 0,0005 0,0050 0,1492

Fm 0,0004 0,9977 0,0000 0,0016 0,0277

Mtbl 0,0004 2,254 0,000 0,0027 0,0533

Fm 0,000 0,849 0,000 0,002 0,031

Mtbl

Fm 0,0004 1,015 0,0001 0,0018 0,0423

Mtbl 0,0007 1,270 0,0000 0,0042 0,0896

Fm

Mtbl

As

0,0006 0,6639 0,0005 0,0026 0,1241

0,0006 1,327 0,0000 0,0034 0,0501

0,0008 0,8300 0,0005 0,0053 0,1479

0,0005 0,8762 0,0000 0,0020 0,0314

0,0006 2,020 0,0001 0,0039 0,0501 0,8428 0,0157 0,0003 0,0037

Ca

Cd

Cu

Fe

Mg

0,5599 0,0042 0,0003 0,0134

0,3186 0,0406 0,0003 0,0070

0,2044 0,0253 0,0002 0,0035

0,6354 0,0040 0,0005 0,0034

0,2790 0,0023 0,0003 0,0082

0,321 0,015 0,0002 0,004

0,1921 0,0297 0,0002 0,0049

0,4387 0,0337 0,0003 0,0042

0,4221 0,0043 0,0005 0,0110

0,3378 0,0446 0,0002 0,0201

0,2714 0,0314 0,0003 0,0055

0,6700 0,0105 0,0003 0,0061

0,4075 0,0034 0,0004 0,0048

0,2557 0,0360 0,0002 0,0078

0,2764 0,0315 0,0003 0,0056

Mn

Pb

Zn

Légende : C.Ch. : Choux de Chine Fm : Feuilles de manioc Osr. : Oseilles rouges Mtbl. : Matembele

Ce tableau donne les concentrations des neufs éléments analysés dans les légumes échantillonnés dans les 4 sites choisis.

Parmi ces éléments certains on des potentiels standards plus bas que celui du fer (Fe³⁺/Fe²⁺= +0,77 Volts).

Au regard des teneurs en Fer dans les différents légumes des quatre sites, il se dégage que l'oseille rouge et le chou de Chine en contiennent plus.

Le tableau 1 et les histogrammes ci-dessous indiquent que les feuilles de Manioc dans les 4 sites contiennent en moyenne 0,03%. Ce légume est ainsi à tort apprécié par la population comme source de Fer dans la lutte contre l'anémie ferriprive.

Par ailleurs, les éléments toxiques ou ceux dont les effets sont nocifs dont le Cadmium, et le Plomb sont à des concentrations négligeables.

Figure 1 : Histogramme des concentrations de minéraux dans les feuilles de manioc

Figure 2 : Histogramme des concentrations de minéraux dans les feuilles de matembele

Prenant en compte les oseilles et les choux de Chine et en considérant que les alcalins seraient plus électropositifs et donc électrodonneurs, les éléments Ca et Mg appartenant à la famille des alcalino-terreux n'interféreront pas sur l'oxydation du Fer.

Les figures n° 3 et 4 montrent clairement que dans chacun des légumes le fer occupe une place de choix après le Ca et le Mg.

Fig. 3 : Histogramme des concentrations des minéraux dans les feuilles d'oseille rouge

Fig n°3 : Histogramme des concentrations de certains minéraux dans l'Oseille rouge.

La figure n°3 montre que la teneur en fer est en moyenne supérieure à 0,1 % dans les les 4 sites. Par ailleurs, les figures 3 et 4 nous permettent de comprendre la présence du fer sous forme Fe²⁺ provenant des légumes dans le sang des consommateurs. Nous savons que la survie d'un métal dans l'organisme dépend notamment de son état électrochimique, de sa solubilité, de sa capacité à se lier aux biomolécules et de la stabilité de ces complexes ( Alain LEONARD, 1990). En effet, les interactions du fer avec les autres minéraux à potentiels plus élevés (Cu²⁺/Cu : +0.34 Volts) sont à négliger du fait que ces derniers seraient faible concentration comme l'indique ces figures.

Par ailleurs, Les expériences effectuées au laboratoire ont prouvé que la cinétique de formation de métalloporphyrines suit un autre ordre : Cu²⁺> Co²⁺ > Fe²⁺ > Ni²⁺ ce qui pousse HUHEEY et KEITER (2004) à se poser la question de savoir si cet ordre était le même dans

les systèmes biologiques, alors des questions pertinentes seraient soulevées à cause de l'abondance des porphyrines de fer.

La figure ci-dessus montre que la teneur en fer dans l'oseille rouge prélevé dans le site A est la plus faible (0,1241 %) alors que celle en cuivre qui serait plus gênant pour oxyder le fer n'est que de

0,0026 %. Ce qui montre que l'action du Cu sur le Fe pour le faire passer du Fe²⁺ au Fe³⁺ est minimisé par l'excédent de Fer encore à l'état bivalent.

La tendance est la même quand on considère la moyenne du fer (0,15 %) dans les Choux de Chine par rapport à celle du cuivre (0,003%) dans le même légume prélevé dans le Site A. Les interactions significatives entre le Fe et le Cu sont à négliger du fait de leurs concentrations respectives.

Le Fe²⁺ étant celui qui se combine avec la porphyrine dans l'Hémoglobine, l'approvisionnement en fer par une alimentation à base de l'oseille rouge et de chou de chine contribuerait à l'amélioration de son taux sanguin.

Les rapports Fe/Ca et Fe/Mg (COLLAS, 2004) sont relativement significatifs dans chacun des sites. Toutefois le Ca et le Mg étant à des potentiels plus bas n'auront aucune action oxydante sur le fer.

Le tableau n° 2 fait une étude comparative entre la teneur en fer et celle des autres minéraux contenus dans les légumes et utilisés contre l'anémie ferriprive.

Tableau 2 Rapport entre le Fer et les autres minéraux dans les légumes utilisés contre l'anémie ferriprive à Lubumbashi

Fe/As

Fe/Ca

Fe/Cd

Fe/Cu

Fe/Mg

Fe/Mn

Fe/Pb

Fe/Zn

Site A

Site B

Site C

Site D

C.Ch 379.5/1 1/27 379,5/1 46/1 1/1,7 36,1/1 506/1 11,3/1

Fm 69,3/1 1/36 Infini 17,3/1 1/11,5 1/1,5 92,3/1 4/1

Os.r 206,8/1 1/5 248,2/1 47,7/1 1/1,7 4,9/1 620,5/1 35,5/1

Mtbl 133,3/1 1/42,3 Infini 19,7/1 1/11,9 13,3/1 106,6/1 15,7/1

C.Ch 161,4/1 1/16,3 269/1 21,2/1 1/3,5 35,1/1 269/1 98,4/1

Fm Infini 1/27,4 Infini 15,5/1 1/10,4 2,1/1 103,3/1 7,8/1

Os.r 228,5/1 1/5,1 274,2/1 44,2/1 1/1,4 4,6/1 685,5/1 28/1

Mtbl 83,5/1 1/26,5 Infini 14,7/1 1/8,8 1,5/1 167/1 11,9/1

C.Ch 171,3/1 1/21,6 514/1 22,3/1 1/4,1 23,9/1 205,6/1 9.3/1

Fm 105,8/1 1/24 423/1 23,5/1 1/8 1/1,1 211,5/1 2,1/1

Os.r 184,9/1 1/5,1 295,8/1 27,9/1 1/1,8 4,7/1 493/1 26,9/1

Mtbl 128/1 1/14,2 Infini 21,3/1 1/7,5 8,5/1 298,7/1 14,7/1

C.Ch 129,3/1 1/20,6 905/1 37,7/1 1/4,5 26,6/1 226,3/1 18,9/1

Fm 62,8/1 1/27,9 Infini 15,7/1 1/8,1 1/1,4 157/1 4/1

Os.r 213,1/1 1/5,6 298,4/1 29,84/1 1/1,9 4,7/1 497,3/1 26,6/1

Mtbl 83,5/1 1/40,3 501/1 12,8/1 1/16,8 3,2/1 167/1 13,5/1

Les rapports Fe/Cu, Fe/Mn, Fe/Zn, Fe/Cd, Fe/Pb et Fe/As repris dans ce tableau montrent que le Fer est prépondérant et de ce fait les phénomènes d'oxydation qu'occasionneraient les autres éléments repris dans les rapports n'influenceraient pas significativement la biodisponibilité du fer dans le plasma. Dans l'interaction Fe/ Mn, un excès de Manganèse peut aussi induire des carences en fer, en Magnésium et en Calcium ; le Manganèse entrant en compétition avec le fer et le Magnésium lors de leur absorption (LEPOIVRE, 2003).

Le tableau I nous présente quatre endroits où Mn est en excès par rapport à Fe. Les feuilles de manioc provenant du site de Kisanga (Site A) ont une teneur en manganèse supérieure à celle du fer. Le rapport Fe/Mn est de 1/1,5. Les feuilles de manioc prélevées dans le site C (Golf Malela) ont un rapport Fe/Mn de 1,1. On observe la même tendance dans les feuilles de manioc du site D (Fe/Mn=1/1,4). Cette tendance ferait penser que les feuilles de manioc ne sont pas une bonne source d'approvisionnement du fer pour l'organisme.

Cette tendance est contraire pour les oseilles rouges. Quelque soit le site de prélèvement de ces légumes, le rapport Fe/Mn est supérieur à 4. Les oreilles rouges auraient une biodisponibilité en fer très grande. Par ailleurs, un excès de Manganèse peut aussi induire des carences en Fer, en Magnésium et en Calcium.

Le rapport de Fe et Ca dans une plante est très importante car il explique des pathologies liées à la morphologie des végétaux. Une concentration très grande en Calcium provoque la chlorose calcique empêchant la plante de présenter une bonne disponibilité du fer. Le tableau I montre que les matembele prélevés dans les Sites A et D ont une teneur trop élevée en Calcium par rapport au Fer. Le rapport Fe/Ca dans les matembele du site A est de 1/42,3 et celui des matembele du site D est de 1/40,3. Ces valeurs indiquent que ces légumes pourraient présenter une chlorose calcique.

Le tableau III ci-dessous présente le rapport Mg/Ca dans les légumes utilisés contre l'anémie ferriprive à Lubumbashi

Tableau III : Rapport Mg/Ca dans les légumes étudiés

Oseilles R

Matembele

Choux d. C

Feuilles M

Site A 1/7,5 1/3,1 1/3,2 1/3,5

Site B 1/4,7 1/2,6 1/3,6 1/3

Site C 1/5,3 1/3 1/3 1/1,9

Site D 1/4,6 1/3,4 1/3 1/2,4

Il ressort de ce tableau que le rapport entre le Mg et le Ca ne varie pas beaucoup dans les légumes étudiés. Il est en moyenne de 1/3 dans les feuilles de manioc, les oseilles rouges les matembele et de 1/5 dans les choux de chine. Jean LEDERER (1984) montre par exemple que dans les globules rouges, il y a une relation directe entre K⁺/Na⁺ et Mg⁺⁺/Ca⁺⁺ et une relation inverse entre K⁺/Mg⁺⁺ et Na⁺/ Ca⁺⁺.

D'une manière générale, il se dégage que les concentrations les plus élevées en Ca, Fe et Mg se retrouvent dans les légumes provenant des sites A, C et D alors que le site B en est le plus pauvre. En ce qui concerne les choux de Chine, ceux du site A en sont plus riches en Mg,

Ca et Fe suivis de ceux des choux du site C. Pour les matembele, ceux du site D sont riches en Mg tandis que les oseilles rouges du site D sont riches en Ca, Fe et Mg.

En somme, les matembele et les oseilles provenant des sites A, C et D sont plus riches en éléments ossifiants et en fer.

4. CONCLUSION

Notre travail a porté sur la composition chimique des légumes consommés pour combattre l'anémie ferriprive à Lubumbashi. Les enquêtes ont permis de faire la sélection de quatre légumes les plus connus. Il s'agit dans l'ordre d'importance des feuilles de manioc, des oseilles rouges, des amarantes (matembele) et des choux de Chine prelevés à KISANGA, KAFUBU , GOLF MALELA et KASAPA..

L'analyse chimique a montré que le fer en tant qu'oligoélément intervenant dans la formation de l'hémoglobine est présent ainsi que les deux éléments ossifiants à savoir, le Calcium et le Magnésium. Des éléments pouvant contribuer positivement ou négativement à la biodisponibilité du Fer ( Cu, Cd, Zn, Mn, Pb, As...) sont également présents dans des proportions ne pouvant pas inhiber l'assimilation du Fe ²⁺ dans le sang. De ces légumes, l'oseille rouge et le chou de chine ont montré une disponibilité en fer plus importante.

L'analyse combinée de la disponibilité des éléments Fe, Ca et Mg montre qu'en la période de récolte considérée, les légumes en provenance des sites A (Kisanga), C (Golf Malela) et D( Kasapa) seraient plus riches en ces trois éléments que ne les sont les légumes en provenance du site B (Kafubu).

Les analyses ont par contre fait ressortir que contrairement à l'opinion publique les feuilles de manioc sont moins riches en fer.

Nous suggérons que la suite de ce travail consiste au suivi de l'évolution du taux sanguin après consommation régulière des oseilles rouges et des choux de Chine pour en évaluer les performances.

REMERCIEMENTS

Nous tenons à remercier toutes les personnes qui nous ont aidés à réaliser cette étude scientifique dans le but d'apporter un soulagement à nos frères et s°urs qui souffrent de l'anémie ferriprive. Nous citons : les docteurs Hassan YOGOLELO et Mick SHONGO, l'assistant Barthélemy KABANGE, les étudiants Joséphine KAHENGA et Jean-Luc MUKABA. Un grand merci aux professeurs MONAMA(UNIKIN), WAKENGE (UNILU)et MPIANA( UNIKIN) pour le soutien et l'orientation de notre recherche.

BIBLIOGRAPHIE

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