les plantes à métabolites primaires (protéines)

1. Ecole Normale Supérieure les plantes à métabolites primaires (protéines) NAJIB Omar REJDALI Mohammed BOUHRAOUA Jamal Réalisé par : Encadré par : Pr. ESSAFI

2. Introduction: Métabolites primaires CO2 VÉGÉTAL chlorophylle CO2 0,33 L/1000 L Métabolites secondaires H2O N,P,S,K

3. Métabolites primaires En grande quantité. Indispensables aux fonctions vitales de l’organisme végétal: GLUCIDES: glucose, saccharose(sucre), amidon, Fécule , cellulose LIPIDES: glycérides , acides gras (in)saturés PROTEINES : gluten , albumine ;acides aminés Base de l’alimentationhumaine et animale

4. Métabolites secondaires: En faible quantité. Très grande diversité. Fonctions : adaptation ,défense , communication. TERPÈNOÏDES*: terpènes, caroténoïdes, stéroïdes ALCALOÏDES : caféine , nicotine , quinine , morphine COMPOSES PHÉNOLIQUES*: lignines , tanins, flavonoïdes *souvent liés à des glucides: HÉTEROSIDES dont ils sont libérés par hydrolyse.

5. Protéines végétales : un large potentiel fonctionnel dû à leur diversité: • Les protéines végétales se caractérisent suivant leur origine botanique et leur fonction physiologique dans la plante par une très grande diversité de structures et de propriétés physicochimiques ; cette diversité se traduit par des différences importantes de propriétés fonctionnelles. • On distingue dans les graines: • les protéines de réserve, protéines majeures sans activité biologique, • les protéines ayant un rôle métabolique ou de défense, souvent mineures quantitativement.

6. Protéines végétales : un large potentiel fonctionnel dû à leur diversité • Dans le domaine végétal, parmi les aliments traditionnels de grande consommation le pain et les pâtes et plus généralement les produits céréaliers dont la qualité dépend étroitement des propriétés viscoélastiques des protéines de blé. • les matières protéiques végétales issues du blé, du soja ou du pois sont de plus en plus utilisées pour leurs propriétés texturants, gélifiantes, émulsifiantes et moussantes dans ces formulations alimentaires.

7. Impact des protéines végétales sur la santé humaine: • La qualité des protéines est notamment définie par leur profil en acides aminés. La quasi-totalité des protéines végétales présente un déficit en lysine (à l’exception des protéines de soja), alors que les protéines animales contiennent en général tous les acides aminés indispensables : une spécificité qui justifie leur complémentarité au sein d’une alimentation variée et équilibrée. • Les protéines végétales ont un impact positif sur la santé humaine: • Bénéfice osseux: • Des apports élevés en protéines augmenteraient l’absorption intestinale du calcium et retarderaient la perte osseuse • Ainsi une consommation élevée en protéines de soja (13,27 g / j) réduit le risque de fractures de 37%

8. Impact des protéines végétales sur la santé humaine: • b. Santé cardiovasculaire: • La consommation d’aliments à base de soja diminue le taux de cholestérol moyen et améliore la réactivité vasculaire • Les études menées sur les protéines et les isoflavones de soja montrent que ces deux composés améliorent la fonction endothéliale des vaisseaux • c. Cancer du sein : le cas du soja: • Des études menées sur différents échantillons de femmes chinoises montrent que, chez les patientes atteintes d’un cancer du sein, une consommation élevée de protéines de soja est associée à une diminution significative du risque de décès

9. principales groupes riches en protéines: -Lesoléagineux: sont des plantes cultivées pour la richesse en huile de leurs graines ou de leurs fruits. Les graines oléagineuses sont également riches en protéines : on appelle "tourteau" cette partie riche en protéine qui reste après extraction de l'huile. -Lesprotéagineux: sont des plantes cultivées pour la richesse en protéines de leurs graines. Ces graines sont une source de protéines et d'énergie pour l'alimentation du bétail. -les fourrages: Certains fourrages(cultivés pour l’alimentation du bétail) sont cultivés pour leur richesse en protéines -D'autres plantes riches en protéines sont consommées par l'homme. Il s'agit des légumes secs

10. Exemples des plantes riches en protèines: Le colza : colza Brassica napus L. Brassicacées ( nom ancien Crucifères). • C’est une plante annuelle à fleurs jaunes, Elle est largement cultivée pour la production d'huile alimentaire et d'agrocarburant. • partie utiliser: les grains • le pourcentage en protéines du tourteau (34 %) • C'est, avec le tournesol et l'olivier, l'une des trois principales sources d'huile végétale  alimentaire en Europe.

11. Exemples des plantes riches en protèines: Culture: • Le colza est une culture largement répandue dans le monde, principalement dans les zones tempérées fraîches, surtout pour l'alimentation animale, pour la production d'huile alimentaire, ainsi que pour la production de biocarburant.

12. Exemples des plantes riches en protèines: Alimentation animale: L'extraction de l'huile fournit un coproduit, le tourteau de colza, qui est une source de protéines intéressante en alimentation animale, qui peut dans une certaine mesure concurrencer le tourteau de soja, mais dont la valeur énergétique est faible.

13. Exemples des plantes riches en protèines: Engrais vert: Si le colza est cultivé principalement pour sa graine, il sert aussi de plante de couverture en hiver. Dans le système de culture classique avec labour ou travail du sol, ce type de culture est destiné à couvrir le sol et à contribuer ainsi à limiter le lessivage de l'azote. Il est ensuite enfoui, constituant alors un engrais vert.

14. Exemples des plantes riches en protèines: • Le soja  ou soya jaune: Glycine max (L.) • Fabacées • C’est une plante grimpante de la famille des Fabacées, du genre Glycine, proche du haricot, largement cultivée pour ses graines oléagineuses qui fournissent la deuxième huile alimentaire consommée dans le monde, après l'huile de palme. Le tourteau issu de la trituration des graines de soja est la principale matière riche en protéines employée en alimentation animale.

15. Exemples des plantes riches en protèines: • Le terme désigne aussi ses graines, qui constituent l'un des aliments naturels les plus riches. Il renferme une grande quantité de protéines, de glucides, de lipides, de vitamines A et B, de phosphore, de potassium, de calcium, de magnésium, de zinc  • et de fer. • pourcentage de protéine: Soja entier 36%,Tourteau de soja 48% -La glycine  représente environ 35 % des protéines contenues dans le soja -1 kg de tourteau de soja = 1,5 kg de tourteau de colza

16. Exemples des plantes riches en protèines: Culture: • Le soja se cultive sous des climats à étés chauds. • Ses conditions de croissance optimales nécessitent des températures moyennes de 20 à 30 ° C; des températures inférieures à 20 ° C et supérieures à 40 ° C retardent sa croissance de manière significative. • Comme la plupart des légumineuses, le soja fixe l'azote du sol par l'établissement d'une symbiose avec une bactérie :  • Rhizobium japonicum

17. Exemples des plantes riches en protèines: • Utilisation: • La plus grande partie de la production est destinée à l'alimentation des animaux d'élevage, sous forme de farine et de tourteaux. • Le soja est utilisé aussi dans l'alimentation humaine , surtout en Chine et au Japon, sous plusieurs formes. • Son intérêt diététique est d'être une source protéique non carnée

18. Exemples des plantes riches en protèines: Santé: • Les protéines de soja ont une action positive sur l'incidence des maladies cardiovasculaires: • Des recherches ont montré que la consommation de protéines de soja baisse le taux de cholestérol et de triglycérides, tout en réduisant le rapport entre mauvais(VLDL ;LDL) et bon cholestérol.(HDL) • Des études montrent également des effets sur le système immunitaire, le stress, sur la prévention de l'ostéoporoses, des bouffées de chaleur dues à la ménopause chez la femme

19. Exemples des plantes riches en protèines: Lentille: Lens culinaris Medik. famille des Fabacées • C’est une espèce qui est largement cultivée pour ses graines comestibles riches en protéines. • Les fruits sont des gousses renfermant deux graines rondes aplaties. Les lentilles font partie des légumes secs appréciés, même si la production mondiale est faible : 2 800 000 tonnes par an.

20. Exemples des plantes riches en protèines: • Les grains de lentille sont riches en protéines : 24%, • Parmi les acides aminés les plus présentés on trouve: • Acide aspartique -Acide glutamique - Alanine- • Arginine -Leucine -Lysine • Culture: • La lentille pousse en terrain léger et sablonneux, légèrement calcaire (pH de 6,0 à 8,0) à exposition ensoleillée et climat plutôt frais.

21. Exemples des plantes riches en protèines: • Amande:Prunus amygdalusvar.dulcis • Prunus amygdalusvar.amaraFamille : rosacées. • Les amandes sont riches en protéines de bonne qualité (20-21%) • Elles ont généralement un contenu plus élevé en arginine, mais plus faible en lysine, un acide aminé considéré comme essentiel à l’organisme. • Une étude chez l’animal a démontré que l’arginine avait un effet cardioprotecteur en diminuant le taux de cholestérol sanguin.

22. Exemples des plantes riches en protèines: Nom: le lin cultivé Nom scientifique: Linum usitatissimum Famille: Linacées Le lin est une plante annuelle et vivace, herbacée de 40 à 80 cm de hauteur, probablement originaire d'Asie occidentale.

23. Exemples des plantes riches en protèines: Principaux constituants : Les graines renferment environ 40 % d'huile, riche en acide linolénique et en acide linoléique (deux des acides gras essentiels) près de 25 % de protéines, environ 10 % de mucilage et des traces d'hétérosides cyanogénétiques. Utiliser pour: l’irritations du système digestif, les inflammations des voies urinaires, cholestérol, maladies cardiovasculaires, diurétique, vermifuge, anti-inflammatoire, analgésique

24. Exemples des plantes riches en protèines: Le maïs: (Zea mays), ou blé d’Inde.   Poacées  (graminées) -Partie utilisé: les graines -Après l'amidon, le composant chimique le plus important du grain est constitué par les protéines. Dans les variétés courantes, la teneur en protéines varie d'environ 8 à11% du poids du grain.

25. Exemples des plantes riches en protèines: Cannabis : cannabis sativa famille des : Cannabacées. • partie utilise; la graine • La graine de chanvre est appelée chènevis,  contient entre autres : -32 % de glucides, dont 83 % de fibres -32 % de lipides -23 % de protéines, sources des 8 acides aminés essentiels

26. Exemples des plantes riches en protèines: • Exceptionnelle, elle est l’une des seules graines constituées de protéines complètes et facilement assimilées. Près des 2/3 des protéines sont composées d’édestine, une protéine qui ressemble à celles trouvées dans l’organisme humain. L’autre 1/3 des protéines est constitué d’albumine, une protéine présente dans les blancs d’œufs.

27. Exemples des plantes riches en protèines: Noyer d’amazonie: Bertholletia excelsa Famille : des Lecythidaceae • Noix de brésil, La noix brésilienne, noix d'Amazonie est une noix d'un arbre sud-américain . • Pourcentage en protéines 13% .

28. Exemples des plantes riches en protèines: Une étude a montré que la consommation de noix du Brésil diminuait la cancérogenèse mammaire chez des rats. Par contre, les noix du Brésil ont l'inconvénient d'être très grasses, et de contenir un peu de Baryum (Z=56.), toxique à forte dose.

29. Exemples des plantes riches en protèines: Fève: Vicia faba Famille:des fabaceae • Partie utilisé: les graines • un taux de protéines élevé, de l'ordre de 5 à 6 g aux 100 g. La fève se situe, pour cette teneur, presque au niveau du petit pois, et très au-dessus des légumes frais (qui n'en renferment que 1 à 2 g pour 100 g).

30. Exemples des plantes riches en protèines: • Les protéines de la fève sont très riches en lysine, mais légèrement déficitaires en acides aminés soufrés - méthionine et cystine • Il contient des quantités moyennes en autre métabolites primaire (lipides et glucides)

31. Exemples des plantes riches en protèines: • Le Lupin blanc  • Lupinus albus • Fabacées partie utiliser : les graines Elles se caractérisent par la richesse en protéines de leurs graines (jusqu'à 50 %), mais beaucoup de ces espèces sont toxiques, du fait de la présence d'alcaloïdes, notamment dans les graines.

32. Exemples des plantes riches en protèines: Le pois chiche : Cicer arietinum Fabacées (ou légumineuses) voisine du petit pois mais d'un genre botanique différent. Culture: Il est cultivé dans les régions méditerranéennes dont il est originaire et produit une graine comestible. Il détient un double record : haute teneur en glucides assimilables et pourcentage élevé en protéines végétales.

33. Exemples des plantes riches en protèines: Santé: • Traditionnellement, le pois chiche était utilisé pour : • prévenir l’impuissance sexuelle des hommes (torréfié) ; • arrêter les diarrhées (cuit) ; • soigner les plaies, pour éviter les infections (poudre), et en cataplasme contre les furoncles (poudre). • Le pois chiche est aussi utilisé en phytothérapie pour ses nombreuses propriétés ; il serait énergétique, diurétique, antiseptique urinaire, stomachique et vermifuge.

34. Exemples des plantes riches en protèines: Le Haricot, ou Haricot commun (Phaseolus vulgaris L.) Fabaceae (Papilionacées) couramment cultivée comme légume. On en consomme soit le fruit (la gousse), haricot vert ,soit les graines riches en protéines. Culture: Généralement cultivé en monoculture dans les pays occidentaux, il fait aussi souvent l'objet de cultures associées, semé en mélanges avec d'autres plantes, ou en cultures intercalaires, dans les pays du Tiers monde. En Amérique latine, environ 70 % des cultures de haricots sont associées au maïs

35. Exemples des plantes riches en protèines: Comme toutes les légumineuses, le haricot nécessite peu de fertilisation azotée, grâce à la présence de nodosités symbiotiques dans les racines qui permettent l'assimilation de l'azote de l'air. Les principales variétés Le haricot rouge Le haricot pinto Le haricot blanc Le haricot noir Le flageolet

36. Exemples des plantes riches en protèines: Santé: Les protéines des haricots sont intéressantes par leur teneur en certains acides aminés essentiels, notamment la lysine, et dans une moindre mesure la méthionine et le tryptophane. Elles complètent heureusement celles du maïs, pauvres en lysine, dans un régime à base de maïs. Les graines de haricots secs blancs contiennent notamment de la phaséolamine, Cette protéine est efficace en tant que complément alimentaire destiné à lutter contre l'excès de poids

37. Exemples des plantes riches en protèines: Consommés avant cuisson, les graines et le péricarpe du haricot peuvent provoquer des troubles digestifs (vomissements, diarrhées et altérations de la muqueuse intestinale). Cela est dû à la présence, particulièrement dans les graines de haricots rouges, d'une protéine agglutinant les globules rouges, la phasine ou phytohémagglutinine, qui est inactivée par la cuisson.

38. Exemples des plantes fourages riches en protèines: Acacia albida : Famille des légumineuses • C’est un arbre des zones sahéliennes. • Il perd ses feuilles en début de saison des pluies et produit de nouvelles feuilles en saison sèche. • Son feuillage est alors assez riche en protéines (17-20%/MS) et contient relativement peu de fibres. • Les gousses forment par contre une source de fibres (24-25% de cellulose brute/MS) mais pauvre en protéines (9-14%/MS).

39. Exemples des plantes fourages riches en protèines: Sesbania grandiflora: Famille :des légumineuses • La teneure en protéines du feuillage est élevée (23-30% /MS) de même que celle en fibres (18-27% de cellulose brute /MS)

40. Exemples des plantes fourages riches en protèines: • Papayer • Carica papaya: • Famille :des caricacées • Il est cultivé dans les différents pays tropicaux du monde pour ses fruits: les papayes. • C'est le plus souvent un arbre dioïque (pieds mâles et pieds femelles). Les feuilles de l'arbre peuvent occasionnellement servir à l'affouragement des lapins. • Elles sont riches en protéines (21- 33%/MS) mais relativement pauvres en fibres (7-15% de cellulose brute).

41. Exemples des plantes fourages riches en protèines: Manioc Manihot esculenta famille des Euphorbiacées • le Manioc est un arbuste surtout connu pour sa racine utilisée comme aliment de base de nombreuses populations humaines mais aussi comme aliment énergétique pour l'alimentation du bétail. • La partie aérienne (feuilles, jeunes tiges) peut servir à l'alimentation du bétail.

42. Exemples des plantes fourages riches en protèines: • Les feuilles sont particulièrement riches en protéines (22-30%/MS). Celles-ci sont bien pourvues en lysine (7,1% des protéines pour un besoin situé à 4,5-5%), mais très pauvres en acides aminés soufrés (1,2% des protéines) • La teneur en fibres est de 15 à 26% de cellulose brutes (/MS) en fonction de la maturité de la partie consommée.

43. Exemples des plantes fourages riches en protèines: • Mûrier blanc : Morus alba • famille des Moracées • Le mûrier blanc a été cultivé d'abord pour nourrir les vers à soie(le Bombyx du mûrier). • Son feuillage peut aussi servir à alimenter les lapins • Elles ont une teneur assez variable en protéines (15-30% /MS) et • une teneur modérée en fibres (10-17% de cellulose brute). • Les feuilles sont également riches en calcium (de 1,0 à 2,2% de la MS).

44. Exemples des plantes fourages riches en protèines: • Arachide sauvage: Arrachis pintoi • famille des légumineuses • Elle a une teneur intéressante en protéines (16-22%/MS) et une teneur en cellulose brute (25-28%/MS) qui en fait une bonne source de fibres

45. Exemples des plantes fourages riches en protèines: • Crotalaria ochraleuca : • Famille des légumineuses • Sa teneur en protéines est intéressante : de 19 à 30% en fonction du stade végétatif et sa teneur en fibres est très importante (36-40% de cellulose brute /MS).

46. Exemples des plantes fourages riches en protèines: • Pois carré : ou haricot ailé. • Psophocarpus tetragonolobus • Famille des légumineuses • Cette légumineuse herbacée volubile et vivace est souvent cultivée comme une plante annuelle. • La composition du feuillage varie fortement en fonction des conditions culturales et de la proportion de feuilles. • Il est riche à très riche en protéines (17-30% /MS) ainsi qu'en fibres (20-38% de cellulose brute /MS). • Une teneur parfois élevée en potassium (1,7-2,1% /MS) peut en limiter l'utilisation.

47. Exemples des plantes fourages riches en protèines: La luzerne cultivée:Medicago sativa , famille des fabacées aussi appelée grand trèfle, ou foin de Bourgogne.  plante herbacée Elle est très cultivée pour sa richesse en protéines (pour un taux compris habituellement entre 15 et 25%) et ses qualités d'amélioration des sols. Abondamment répandue dans les contrées tempérées. la luzerne est très utilisée pour l'alimentation du bétail car elle est une véritable source industrielle de protéines et de carotène.

48. Exemples des plantes fourages riches en protèines: -Le sorgho commun :Sorghum bicolor famille des Poaceae Est une plante herbacée annuelle de la famille des Poaceae (Graminées). Originaire d'Afrique. -Leur teneur en protéines varient en général de 8 à 18% (en fonction du stade de maturité et du niveau de fertilisation azotée)

49. Conclusion: • Les protéines végétales présentent des atouts non négligeables: • elles permettent aux végétariens de satisfaire leurs besoins en acides aminés, et elles sont un excellent moyen de réduire notre consommation de viande qui, en cas d’excès, est la cause de maladies cardiovasculaires, d’hypercholestérolémie et de cancers digestifs (colon). • L’environnement est également un grand bénéficiaire d’une alimentation moins riche en produits carnés.

50. Conclusion: • Il faut 15kg de protéines végétales pour produire 1kg de protéines de bœuf: la consommation de viande est plus coûteuse pour la planète qu’une alimentation végétarienne (consommation d’eau, de céréales et autres aliments pour le bétail, occupation de terres agricoles…). Non seulement les végétaux peuvent à eux seuls fournir des protéines en quantité suffisante, mais les protéines végétales apportent des bénéfices en termes de santé.