Absorption des minéraux

Le tableau périodique des éléments contient au moins 104 éléments dont 81 sont assimilés à des minéraux. On sait également qu'au moins 70 de ces minéraux  sont indispensables au bon fonctionnement de la cellule animale. La source primaire de ces minéraux pour tout système biologique est le sol et l'on sait également que seuls certains microorganismes et certaines plantes sont capables d'extraire les ions du sol au moyen d'acides humiques qui ont pour rôle d'enrober ou de chélater les minéraux afin qu'ils puissent aisément franchir la paroi cellulaire qui est de nature hydrophobe et donc parfaitement étanche aux ions hydratés. La figure ci-dessous permet de se faire une idée de la nature chimique de ces acides fulviques:

Ces formes de vie qui sont capables d'extraire les ions du sol pour une utilisation directe sont dites "autotrophes", par opposition aux cellules animales qui sont "hétérotrophes"qui doivent donc trouver leurs métaux sous une forme pré-emballée, soit par le phytoplancton marin pour l'eau de mer, soit par les plantes pour les animaux terrestres. Croire qu'il suffit de boire de l'eau minérale pour avoir sa ration quotidienne de minéraux et d'oligo-éléments est un leurre total entretenu par les vendeurs d'eau en bouteille qui ignorent superbement les lois de la physico-chimie colloïdale pour justifier le prix très élevé de l'eau qu'ils vendent. Avoir une nourriture saine et équilibrée nécessite que l'intestin absorbe six groupes principaux de nutriments: des protéines, des carbohydrates, des lipides, des vitamines, des minéraux et de l'eau. Sans la trilogie (eau, minéraux, vitamines) il serait totalement impossible de faire fonctionner nos enzymes pour gérer et transformer l'autre trilogie (protéines, glucides et lipides). Toute carence en eau, en minéraux ou en vitamines doit donc être corrigée dans les plus brefs délais pour maintenir un organisme vivant en bonne santé. Pour ce qui concerne les minéraux, ils exercent trois fonctions de base:
i) Ils assurent tout d'abord la croissance et la maintenance des tissus corporels durs (Ca, P, Mg) ou mous (P, S, Zn, Mg). Le zinc (Zn) et le silicium (Si) sont nécessaires pour former les protéines et les lipides du corps. Les minéraux préservent aussi l'intégrité cellulaire en maintenant un gradient d'activité d'eau entre les milieux intracellulaires et extracellulaires. Ils permettent également d'atteindre un équilibre acido-basique et rédox et régulent la perméabilité membranaire ou l'irritabilité des tissus. Rappelons pour mémoire qu'une bactérie comme Escherichia Coli peut doubler de taille en 20 minutes dans un milieu ne contenant que de l'eau, des minéraux et du glucose en synthétisant durant ce laps de temps au moyen de réactions biochimiques très complexes environ 2500 protéines différentes, une grande gamme d'acides nucléiques et plus de 1000 composés organiques non protéiques.

ii) La deuxième fonction de base des minéraux est la régulation des processus biologiques et physiologiques de la cellule. Ainsi le calcium est indispensable non seulement au développement du tissu osseux mais aussi au fonctionnement normal du système nerveux, à la coagulation du sang, à la régulation de la perméabilité des membranes cellulaires, à la contraction du muscle cardiaque, etc... Le vanadium (V) pour sa part est un élément trace essentiel pour réguler la synthèse du cholestérol et des phospholipides. Le cuivre (Cu) permet la synthèse de l'hémoglobine et régule par voie de conséquence les processus oxydatifs de toute cellule. Pour jouer leur rôle de régulation des processus corporels, les minéraux essentiels servent de catalyseurs dans tout système enzymatique ou hormonal via des métalloenzymes qui chélatent les minéraux. Tout retrait des minéraux des ces métalloenzymes entraîne automatiquement l'arrêt complet de l'activité enzymatique.

iii) La troisième fonction des minéraux est liée à la génération d'énergie en raison de leur participation à des cofacteurs essentiels dans les réactions enzymatiques qui transforment la nourriture en divers métabolites, libérant ainsi de l'énergie pouvant être utilisée dans de nombreuses fonctions. C'est ainsi que pour fabriquer de l'ATP, il faut disposer de calcium (Ca), de magnésium (Mg), de phosphore (P), de manganèse (Mn) et de vanadium (V). Pour ce qui concerne le phosphore, tout événement physiologique impliquant un gain ou une perte d'énergie, c'est toute forme d'échange de l'énergie implique la fabrication ou la rupture d'une liaison P-O-P, ce qui implique la présence du phosphore à chaque étape.

Les minéraux essentiels sont normalement classifiés en deux groupes: les macronutriments comme le calcium sans lequel on ne pas fabriquer la matière osseuse et les oligoéléments présents à l'état de traces comme le cobalt (Co) sans lequel la croissance osseuse se trouve retardée comme s'il y avait une carence en calcium. Une faible croissance osseuse peut donc très bien signifier une carence en cobalt qui entraîne un métabolisme inadéquate des protéines et des lipides et non une carence en calcium. Il y aussi le problème de l'interférence entre les différents minéraux au niveau de l'absorption intestinale car les minéraux peuvent très bien interagir entre eux et s'affecter mutuellement pour ce qui concerne l'absorption ou le métabolisme. Plus un certain minéral intervient dans de nombreux processus métaboliques, plus ses possibilités d'interaction avec les autres minéraux sont grandes. Quelques unes de ces interactions sont représentées dans le diagramme ci-dessous, les flèches indiquant des antagonismes entre les différents minéraux pour l'absorption intestinale. Ces interactions peuvent être regroupées en six catégories principales.

Le premier groupe d'interactions implique la formation de précipités insolubles. Ceci peut se produire lorsque deux ou plusieurs minéraux sont en compétition dans l'intestin pour le même ligand riche en électrons, comme l'acide phytique ou l'ion phosphate dont voici la structure chimique:

En effet, lorsqu'un minéral soluble est ingéré, le pH acide de l'estomac favorise la solubilisation, mais lors de l'arrivée dans l'intestin, la solubilité décroît et les minéraux tendent à se lier avec des anions ou des ligands. Ceci se produit en général dans le jujénum et l'iléum où les ions métalliques peuvent être séquestrés dans des complexes très stables et hautement insolubles, ce qui empêche toute absorption des minéraux concernés. Ainsi toute ingestion importante d'acide phytique entraîne une décroissance importante de de minéraux comme le calcium et le zinc. Ce qui est dit de l'acide phytique s'applique aussi à toute substance capable de former des complexes ou des sels insolubles avec des cations minéraux. Ainsi, la calcium, le zinc, le magnésium, le manganèse et le fer réagissent tous avec les ions phosphates pour former de produits insolubles. Ainsi une précipitation importante de phosphate de fer pourra provoquer un anémie alors que l'on a affaire à un excès de phosphate et non à une carence en fer.

Le second groupe d'interactions implique une compétition entre différents cations pour un même transporteur actif (petites protéines) permettant le passage depuis le lumen vers le cytoplasme des cellules intestinales à travers les membranes cellulaires de la muqueuse intestinale. Ces protéines transporteuses sont capables de complexer ou de chélater les cations de sels solubles. Comme les ions doivent se lier aux protéines pour être transportés, il peut s'en suivre une compétition entre plusieurs cations pour un même site protéique actif. Une telle compétition peut impliquer aussi bien un macronutriment qu'un oligoélément. La figure précédente illustre ce type d'interactions, où l'on voit que le cuivre et le fer sont mutuellement antagonistes car les deux cations sont transportés par la même molécule, la transferrine, à travers la paroi intestinale. Ainsi si l'on absorbe un excès de fer et de cuivre, on inhibe l'absorption du fer car le cuivre présente une plus grande affinité pour la transferrine que le fer. Un anémie peut donc être provoquée par un excès de cuivre et non une carence en fer ou un excès de phosphates.

Le troisième groupe d'interactions implique une réduction de la capacité des cellules corporelles à synthétiser des métallo-protéines, en raison d'interférences produites par des réactions spécifiques avec des métaux lourds non-essentiels. Ici l'action enzymatique nécessaire à la fabrication de la protéine de transport peut être bloquée par le déplacement d'un certain cation spécifique par un métal exogène. Lorsque ceci arrive, l'enzyme peut se trouver complètement inhibée. Ainsi le plomb inhibe la synthèse du noyau porphyrine nécessaire à la fabrication de l'hémoglobine via une enzyme activée par le zinc permettant de transformer deux molécules d'acide alpha-amino-lévulinique en pyrroles précurseurs du macrocyle porphyrine destiné à accueillir un atome de fer. La présence du plomb inhibant l'action du zinc, un anémie peut donc très bien être liée aussi à une intoxication par le plomb...

Un quatrième groupe d'interactions implique les métallo-enzymes où le cation fait partie intégrante de l'enzyme. Lors de toute substitution métallique au sein de l'enzyme, il peut y avoir accélération ou blocage du processus catalytique. Par exemple, la carboxypeptidase contient du zinc et en son absence l'activité enzymatique se trouve réduite. Or l'entrée du zinc dans l'enzyme peut être inhibée par le cobalt qui remplace le zinc provoquant le doublement de l'activité enzymatique. En revanche, si le zinc est substitué par le manganèse ou le nickel, l'activité de la peptidase est retardée.

Le cinquième groupe d'interactions implique l'excrétion des minéraux qui doivent retourner dans le lumen pour être éliminés, ce qui peut nuire au transport des autres cations.

Enfin, le sixième groupe d'interactions implique des réactions des cinq groupes précédents qui s'enchaînent. Ainsi, si un cation devient insoluble dans l'intestin, il ne peut plus être absorbé ce qui affecte toute enzyme ayant besoin de ce cation pour fonctionner normalement. L'inactivation de ces enzymes peut alors entraîner l'absence de production d'hormones, de transporteurs ou d'enzymes nécessaire à l'absorption intestinale d'autre minéraux, ce qui affect tout un groupe de minéraux. Ainsi la précipitation d'un seul cation peut très bien bloquer l'absorption de plusieurs minéraux essentiels, entraînant des carences apparentes multiples...

On remarquera que si les interactions entre minéraux peuvent interférer avec l'absorption intestinale des cations, la présence ou l'absence de vitamines peut aussi influencer fortement l'absorption des minéraux. Par exemple, il est bien connu que la vitamine D est nécessaire pour pouvoir absorber le calcium, tandis que la vitamine C influence l'absorption du fer. En cas de carence en vitamines C et D l'absorption de calcium et de fer diminue donc de manière significative. Par contre l'excès d'une autre vitamine comme la niacine (vitamine B3) peut inactiver la vitamine D qui est nécessaire à l'absorption du calcium. Un excès de niacine peut donc provoquer une hypocalcémie même si les niveaux de calcium et de vitamine D sont suffisants. La figure suivante montre les relations synergiques entre vitamines ayant déjà été élucidées.

La quantité de graisse dans l'alimentation peut aussi affecter le niveau d'absorption d'un minéral donné. Une alimentation riche en graisses favorise ainsi la formation de savons insolubles impliquant acides gras et calcium. Un autre point qui peut affecter l'absorption des minéraux est la quantité de fibres non digestibles dans l'alimentation. On a ainsi pu s'apercevoir qu'un excès de fibres diminuait l'absorption du calcium, du magnésium, du zinc, et du phosphore qui restaient liés aux fibres se retrouvant dans les fèces au lieu de passer la barrière intestinale. La présence d'acide phytique et d'acide oxalique dans des aliments très riches en fibres peut réduire encore plus l'absorption des ions métalliques par réaction de précipitation.

De manière générale, plus le lumen est alcalin, plus l'absorption des minéraux se trouve réduite. Tout manque d'acidité au niveau de l'estomac peut donc se traduire par l'apparition de carences minérales. La consommation d'eau très fortement alcaline est aussi un pur non sens du point de vue de l'absorption des minéraux et ne devrait se faire que sur une très courte période et en aucun cas de manière régulière sur une longue durée. Rajouter à cette alcalinité un très bas potentiel rédox est le meilleur moyen pour rajouter à la carence minérale possible, une inactivation des défenses immunitaires par neutralisation des radicaux libres nécessaires pour éliminer des agents infectieux pathogènes. On ne le redira donc jamais assez: buvez une eau la plus neutre et la moins minéralisée possible, car les cations hydratés ne peuvent pas être absorbés par l'intestin et peuvent provoquer par leur présence une co-précipitation d'autres minéraux essentiels empêchant leur absorption. Une autre conséquence est que l'on veut corriger une carence apparente en minéraux ou en vitamines, il est crucial d'apporter tous les minéraux de manière simultanée et de préférence sous une forme déjà chélatée, par exemple sous la forme d'eau de mer ou d'eau "noire" obtenue en ajoutant des acides fulviques à une eau minéralisée. Par exemple, vouloir corriger une anémie en prescrivant du fer peut très bien être un pur non sens si l'anémie est liée au métabolisme du phosphore, du zinc, du manganèse, du cuivre ou du plomb.  Il est donc important de bien saisir toute la complexité du problème de l'absorption des minéraux pour comprendre que la prise non réfléchie et systématique de complément alimentaires variés à base de minéraux ou de vitamines n'amenant qu'un seul minéral ou une seule vitamine est un jeu très dangereux. Une longue pratique thérapeutique et une prescription systématique de compléments naturels (mélanges) plutôt que synthétiques (produits purs) doit donc être la règle d'or en ce domaine.

Référence:
DeWayne H. Ashmead, H. Zuzino, «The role of aminoacid chelates in animal nutrition», Noyes Publ.: Westwood, New-Jersey, 1993, pp. 21-46.