“Haute biodisponibilité”, “assimilation optimale”, … de plus en plus de fabricants d’aliments et de compléments minéraux mettent en avant les formes de minéraux organiques qui font partie de leurs produits. Et souvent, cela va de pair avec des prix plus élevés.
Mais est-ce que ces allégations ont réellement été prouvées scientifiquement ? Qu’ont trouvé exactement les études ? Est-ce que leurs résultats justifient l’utilisation et l’investissement dans ces produits ?
Nous allons répondre à toutes ces questions et plus encore avec cet article rédigé par Christina Guntert.
- Des minéraux, pour quoi faire, d’abord ?
- Résorption et biodisponibilité
- Formes anorganiques et organiques des minéraux
- Et l’environnement, dans tout ça ?
- Dans la pratique, on fait quoi alors ?
Des minéraux, pour quoi faire, d’abord ?
Les minéraux sont des nutriments essentiels pour la survie, mais que l’organisme ne peut pas produire lui-même. Ils doivent donc lui être apportés via la nourriture.
Ils jouent un rôle central dans l’organisme : ils interviennent pour garantir certaines fonctions vitales, mais aussi pour donner de la structure aux tissus ou assurer l’efficacité des différents métabolismes. Certains ont des fonctions très spécifiques comme la synthèse de protéines, des rôles dans les processus anti-oxydatifs ou le système immunitaire, etc.
On distingue deux catégories de minéraux, les macroéléments et les oligoéléments. Cette règle mnémotechnique permet de déterminer à quelle catégorie un minéral appartient :
- S’il est présent dans le corps à plus de 50 mg par kilo de poids corporel, il s’agit d’un macroélément. Les quantités sont exprimées en grammes.
- S’il est présent dans le corps à moins de 50 mg par kilo de poids corporel, il s’agit d’un oligoélément. Les quantités sont alors exprimées en milligrammes.
Parmi les macroéléments, on compte par exemple le calcium, le phosphore, le sodium, le chlore, le magnésium et le potassium.
Coté oligoéléments, on trouve notamment le fer, le cuivre, le manganèse, le zinc, le sélénium, l’iode et le cobalt.
Les besoins en minéraux
A titre d’exemple, voici quelques besoins journaliers en minéraux pour un cheval de selle sain à l’entretien et qui pèse 500 kilos :
- 17g de calcium (macroélément)
- 12g de phosphore (macroélément)
- 105mg de cuivre (oligoélément)
- 425mg de zinc (oligoélément)
- 1,05mg de sélénium (oligoélément)
Autre principe : plus un minéral est présent en faible quantité dans un organisme sain, plus les besoins sont faibles… et plus sa fonction est précise.
Les minéraux et la ration du cheval
Dans le calcul d’une ration, il faut prendre en compte à la fois les besoins et le seuil toxique pour chaque minéral. Là aussi, l’adage de Paracelse est vrai : “Tout est poison, rien n’est poison. La dose fait le poison.”
Le cheval a des besoins relativement élevés en macroéléments. Une grande partie de leurs réserves se trouve dans les os. C’est pour cette raison qu’il faut éviter à tout prix un apport déficitaire, car le corps va tenter de combler le manque en piochant dans ces réserves. Sinon on court le risque, à plus ou moins long terme, de fragiliser la solidité des structures osseuses.
Le seuil toxique est surtout à surveiller pour certains oligoéléments comme le sélénium ou le cuivre. Mais un apport en excès a toujours le potentiel de créer des problèmes, surtout à long terme, même avec les macroéléments.
Résorption et biodisponibilité – un petit voyage dans le corps
La résorption correspond au passage d’une substance du tube digestif vers le sang. Tandis que la biodisponibilité désigne la part réellement absorbée et utilisable par l’organisme. Et oui, tout ce qui est ingéré par votre cheval, n’est pas assimilé. Et ça, c’est très important d’en tenir compte !
La biodisponibilité et le taux de résorption expriment à quel point cette assimilation est efficace. En d’autres mots, combien de la quantité ingérée arrive effectivement dans le système de circulation sanguine pour pouvoir ensuite être utilisée par des organes ou tissus spécifiques.
Qu’est ce qui influence la biodisponibilité d’un minéral ?
Il y a de nombreux facteurs qui influencent la biodisponibilité d’un minéral (comme d’autres nutriments en général) :
- la santé du tract digestif et bucco-dentaire,
- l’âge,
- l’état nutritionnel,
- le degré d’activité,
- la forme chimique du minéral,
- la synergie avec d’autres compléments ou médicaments.
La digestibilité apparente décrit la différence entre la part d’un aliment qui arrive dans le tube digestif et celle qui est à nouveau excrétée à la fin du processus de digestion.
Comment se passe la résorption ?
La majeure partie de la résorption des minéraux se passe dans l’intestin grêle. Ils passent la paroi intestinale par différents mécanismes de transport pour arriver dans le flux sanguin. Certains minéraux utilisent le même mécanisme de transport, on peut dire qu’ils “prennent le même bus”. Cela explique pourquoi ils peuvent limiter l’absorption entre eux et pourquoi il faut veiller à certains ratios quand on calcule une ration. Si un minéral est présent en trop grande quantité, il occupe trop de places dans le “bus”. Les autres ne peuvent plus y monter aussi nombreux qu’il le faudrait.
Le cheval a aussi une capacité importante de “recyclage” des minéraux, en particulier des macroéléments. Les différentes sécrétions corporelles du cheval (salive, suc gastrique, bile, suc pancréatique, etc.) contiennent généralement une certaine quantité de sels minéraux. De ce fait, à la fin de l’intestin grêle, le corps du cheval peut à nouveau résorber les minéraux qu’il a lui-même “injecté” plus tôt dans la bouillie digestive. Une fois que le minéral arrive dans le flux sanguin, il passe par le foie. Il est ensuite intégré dans les structures du corps où il est utilisé ou, dans certains cas, partiellement stocké.
Certains minéraux bénéficient de systèmes de régulation interne. Ils permettent à l’organisme de pouvoir adapter la résorption à ses besoins du moment. Pour d’autres, le transport est passif dans leur forme anorganique.
Mais comment on mesure la résorption d’un nutriment ?
D’habitude, on a recours à une prise de sang, une analyse de crin ou à une comparaison entre la quantité du nutriment ingérée et la quantité excrétée par les crottins et/ou l’urine.
Mais les trois méthodes ont leurs limites.
La prise de sang
Le sang est plus un moyen de transport que de stockage. La teneur d’un minéral dans le sang ne permet donc pas de tirer des conclusions directes sur son utilisation effective par le corps. C’est d’ailleurs un gros problème pour le calcium. Le cheval essayera de toujours maintenir un taux de calcium stable dans le sang pour que son organisme puisse fonctionner correctement. Mais, s’il ne reçoit pas assez de calcium dans sa ration, alors il ira puiser dans ses ressources : les os ! On a alors une prise de sang qui semble normale pour le taux de calcium, mais aussi une déminéralisation osseuse qu’on ne peut pas voir ! Je vous parle d’ailleurs de ce phénomène plus en détail ici.
L’analyse de crin
Quant aux analyses de crins, elles sont fortement déconseillées pour détecter les carences de votre cheval. Si elles peuvent sembler utiles pour repérer des traces de produits dopants ou d’anti-inflammatoires, la quantité de minéraux présente dans les crins varie selon leur couleur, mais aussi selon les méthodes d’analyse propres à chaque laboratoire ! Vous retrouverez d’ailleurs les études sur le sujet dans cet article.
Comparaison de l’ingestion et excrétion
Dans le cas de la comparaison entre quantité ingérée et excrétée, on ne peut pas vérifier si tout ce qui est resté dans le corps du cheval a réellement été utilisé.
Les minéraux contenus dans la ration d’un cheval peuvent aussi impacter l’environnement. C’est ce qu’on appelle la problématique de “leakage”. Ç’est la déperdition dans l’environnement de substances minérales que l’animal excrète par l’urine et les crottins.
Si la ration d’un cheval contient trop de minéraux par rapport à ses besoins, le corps va éliminer une partie du surplus. Ce surplus va ensuite se retrouver dans l’environnement à une plus forte concentration qu’il ne le serait naturellement.
Formes anorganiques et organiques des minéraux – des torchons et des serviettes ?
Tous les minéraux existent tout d’abord sous leur forme anorganique. C’est d’ailleurs leur forme la plus fréquente dans la nature. Même dans les cellules animales ou de plantes, entre les cellules et dans le sang, les minéraux existent sous forme anorganique relativement facilement soluble.
Les formes organiques existent aussi, mais elles sont proportionnellement beaucoup plus rares.
Pour être “organique”, une forme minérale doit être liée à des molécules comme le carbone, l’azote ou un (ou des) acide(s) aminé(s).
Les formes organiques qu’on trouve dans les aliments autre que le fourrage sont fabriquées par des procédés chimiques induits par l’homme.
Le termes “anorganique” et “organique” ne disent donc rien sur le côté “naturel” ou non d’une substance minérale.
Comment les distinguer sur une étiquette ou une fiche technique d’un aliment ?
Toutes les désignations qui se terminent en -oxide, -chlorate, -phosphate ou -sulfate sont des formes anorganiques. Ils sont d’une structure chimique assez simple.
Celles qui finissent en -citrate, -chélate, -acétate ou -oxalate sont des formes organiques. Si elles sont liées à un acide aminé, leur nom se termine généralement par le nom de l’acide aminé auquel le minéral est lié : -cystéine, -méthionine, etc. Leurs architectures chimiques sont souvent plus complexes.
Le mot “chélate” vient du grec “chele” qui veut dire “pied fourchu” ou “griffe”.
En chimie, le processus de chélation décrit une molécule organique (généralement un à trois acides aminés) qui “attrape” un ion métallique (dans notre cas, un minéral) pour former une structure en forme d’anneau.
A poids égal, les formes organiques contiennent généralement moins du minéral que les variantes anorganiques. Le minéral n’y occupe qu’environ 20 à 25% de la structure totale. Chez les formes anorganiques, la part du minéral peut monter jusqu’à 50%.
Le cheval peut tout à fait utiliser les deux formes, mais elles sont absorbées par des mécanismes différents.
Les formes anorganiques, malgré leur structure plus simple, doivent d’abord être dissous pour pouvoir être résorbés. Le corps peut aussi les excréter facilement par l’urine et/ou les crottins si jamais il en reçoit en trop grande quantité.
Organique = meilleure assimilation ?
Avec les formes organiques, le minéral peut traverser la paroi intestinale et arriver dans le flux sanguin sans plus de formalités car le corps se dit : “Chouette, une protéine, je prends direct !” Qu’elle soit associée d’un minéral ou non est à ce moment-là totalement secondaire. Le minéral d’une forme organique peut ensuite être utilisé ou au contraire stocké à cause de son acide aminé dans certains tissus, là où le corps a besoin de protéines. Nous verrons plus loin si c’est forcément une bonne chose ou non.
Cela explique aussi pourquoi certaines formes organiques sont aussi assimilées plus rapidement. Le citrate de magnésium, par exemple, est résorbé vingt minutes plus vite que son alternative anorganique par le cheval.
La chélation protège aussi “son” minéral de la concurrence avec d’autres : il peut traverser la paroi intestinale à bord de ses acides aminés privés au lieu de devoir prendre les transporteurs habituels qui sont souvent aussi utilisés par d’autres minéraux.
Les minéraux « synthétiques »
Bon à savoir : les minéraux “synthétiques” n’existent pas – contrairement aux vitamines, ils ne peuvent pas être fabriqués en laboratoire. Donc si vous voyez cette expression sur un produit ou dans une publicité, c’est que le rédacteur du texte n’a pas très bien fait son travail…
Anorganique versus organique : qu’en dit la science ?
Maintenant que vous avez survécu aux cours de biologie et de chimie du jour (on vous entend soupirer de soulagement), voyons ce qu’ont trouvé les recherches scientifiques qui se sont intéressées aux différences entre les formes de minéraux.
Comme très souvent, les premières études sur le sujet n’ont pas été effectuées sur des chevaux, mais sur d’autres espèces : des poussins, des moutons, des rats, des bovins, des porcs, …
La plupart de ces espèces résorbent et utilisent mieux les formes organiques. On pourrait donc en déduire que ce soit aussi le cas chez le cheval.
Mais il faut être très prudent de faire des analogies entre espèces. Le système digestif du cheval et les processus qui s’y déroulent sont spécifiques aux équidés. On ne peut donc pas appliquer les conclusions obtenues chez d’autres espèces telles quelles. Chez le cheval, les scientifiques ont commencé à étudier de façon plus intense les éventuelles différences d’effet des formes anorganiques et organiques depuis une vingtaine d’années. Alors commençons par le commencement…
Les effets sur la performance reproductrice de la jument et chez le poulain nouveau-né
L’équipe autour de William LEY a recherché d’éventuels effets bénéfiques d’une complémentation en minéraux sur la future performance reproductrice de juments.
Elle a formé trois groupes, un lot de contrôle, un lot qui recevait un complément à base de chélates, et un lot qui recevait une quantité équivalente de minéraux anorganiques.
Après 60 jours, on n’a pu constater aucune différence significative entre les différentes complémentations sur le poids, la note d’état corporel et les biopsies endométriales.
A ce stade, les chercheurs ont commencé l’essai en reproduction. De nouveau, ils n’ont constaté aucune différence sur le nombre conceptions et les gestations confirmées entre les trois groupes (contrôle, organique, anorganique). En revanche, le lot complémenté en minéraux anorganiques n’enregistrait aucune conception lors du premier cycle et deux pertes d’embryons.
Les auteurs précisent que le nombre de chevaux utilisés pour l’étude n’était pas suffisant pour lui conférer une grande fiabilité. Pour plus de pertinence, ils estiment qu’il aurait fallu travailler avec environ 4 fois plus d’animaux par groupe.
Qu’en est-il de l’effet sur les poulains ?
VICKERS et ses collègues ont travaillé à la fois sur des juments avant et après le poulinage et sur leurs poulains nouveau-nés.
La première partie de leurs recherches avait pour but de déterminer si la durée et/ou la forme de complémentation en oligoéléments pouvait avoir une influence sur l’involution utérine (le retour de l’utérus à son état pré-gestationnel), la dynamique folliculaire et l’ovulation pendant la chaleur de lait.
La complémentation, soit en formes anorganiques, soit en organiques, des juments commençait environ 3 mois avant la date de mise-bas présumée et se poursuivait 4 mois après le poulinage. Les chercheurs faisaient aussi la distinction entre les juments ayant eu une ration similaire depuis plusieurs mois, et celles n’ayant pas eu accès à des minéraux organiques pour au moins 3 ans.
Elles étaient examinées tous les jours après la mise-bas jusqu’à un jour après la première ovulation pour évaluer le nombre, taille et croissance des follicules ainsi que des paramètres de l’utérus pour surveiller son involution.
Résultats
Les résultats montraient que plus que la forme, c’était la durée de complémentation qui avait un effet sur ces observables. Étonnamment, ce sont les juments complémentées sur de plus courtes durées qui présentaient plus de follicules et une involution utérine plus importante. Parmi elles, celles qui recevaient des minéraux organiques avaient tendance à développer plus de follicules et plus rapidement. Les auteurs de l’étude précisent que le développement folliculaire et le retour de l’utérus à son état pré-gestationnel devraient aller de pair pour une conception réussie.
Deuxième partie de l’étude
L’autre partie des recherches de la même équipe s’intéressait à l’immunité des poulains de ces juments en utilisant les paramètres suivants :
- concentration en zinc, magnésium et cuivre dans le sang du cordon ombilical, prélevé au moment du poulinage, pour évaluer la quantité de minéraux transmis de la mère au fœtus
- différentes immunoglobulines dans le colostrum de la jument avant la première tétée et le sérum sanguin des poulains à 24 et 36 heures après la naissance
- les anticorps contre le tétanos à 1 jour puis à différents âges jusqu’à 6 mois
- la réactivité des neutrophiles (un type de cellules immunitaires)
Résultats
Le taux de certaines immunoglobulines (mais pas toutes) était plus élevé à la fois dans le colostrum et le sérum des poulains des juments qui recevaient la complémentation en minéraux organiques.
La durée de complémentation présentait une corrélation positive avec les effets : le taux les plus hauts étaient mesurés chez les animaux du groupe “complémentation depuis plusieurs mois”. Les anticorps au tétanos ne montraient aucune différence entre les différentes complémentations avant et après la série de vaccinations contre la maladie.
La forme minérale n’influait pas non plus la réactivité neutrophile, ni la concentration des minéraux dans le sang du cordon ombilical à la naissance. Mais après 3 mois, le taux sérique de cuivre était plus élevé chez les poulains issus de mères complémentés en sulfates (forme anorganique).
Il semblerait que la complémentation de la jument pendant les derniers mois de gestation ait un effet positif sur la transmission d’immunité au poulain.
À noter
Malheureusement, la publication des résultats ne donne pas de chiffres concrets pour les différents taux – “plus élevé” peut donc tout aussi bien signifier “un peu plus élevé” que “beaucoup plus élevé”. Il faut aussi savoir que l’un des chercheurs de l’équipe était employé par l’entreprise Zinpro Corp., qui commercialise des compléments minéralisés à base de formes organiques. On ne peut donc pas exclure la possibilité d’une interprétation des résultats biaisées.
Petit poulain deviendra grand – effets sur le développement chez le yearling
Deux études ont porté sur les possibles effets bénéfiques des formes organiques de cuivre, de zinc et de manganèse sur le développement chez le yearling. La première, de OTT et JOHNSON, évaluait plus particulièrement la croissance et le développement du squelette et des sabots.
Deux groupes de yearlings recevaient soit une complémentation en concentrés protéinés mélangés à des minéraux sous formes anorganiques, soit une complémentation organique via des minéraux liés à des acides aminés pendant 112 jours.
Ce qu’ils ont trouvé
Le gain de poids journalier moyen variait de seulement 20 g en faveur des sources minérales organiques. La prise de masse corporelle pour un yearling (pur-sang) est d’environ 200-250 g par jour. 20 g de plus ou de moins ne représentent donc pas un gain énorme.
L’étude n’a constaté aucune différence dans la composition minérale des os.
Parmi les différentes mesures de taille prises, seule la prise de hauteur des hanches et la pousse des sabots était supérieure chez les animaux qui recevaient la complémentation organique.
Deuxième étude sur la croissance
La deuxième étude, par NAILE et al., s’intéressait surtout à la croissance de yearlings.
Elle n’a relevé aucune différence sur les paramètres de croissance entre les animaux qui recevaient une complémentation en sulfates ou avec des produits à base d’acides aminés.
Seulement la résorption et le taux sanguin du cuivre organique a augmenté de manière significative pendant une partie de l’expérimentation. Pour le zinc et le manganèse, il n’y a pas eu d’évolution.
Les chercheurs proposent que certains minéraux soient éliminés en plus grande quantité s’ils sont résorbés en quantités largement supérieures aux besoins de l’organisme. C’était bien le cas dans cette étude : les apports étaient 4 fois supérieurs aux recommandations de besoins pour des yearlings en croissance rapide.
Il reste possible que les bénéfices d’une complémentation organique seraient plus visibles dans le contexte d’un apport conforme aux besoins ou légèrement inférieur.
Silence, ça digère – effets sur la digestibilité
Bien évidemment, il est primordial de savoir si la forme des minéraux que vous donnez à votre cheval peut impacter l’assimilation de la nourriture qu’il ingère.
La marque d’aliments pour animaux Purina a financé une étude pour rechercher les effets de divers compléments alimentaires chez le cheval. Ils ont entre autres étudié dont des oligoéléments chélatés et de la levure sélénisée (donc toutes des formes organiques).
La levure sélénisée est une levure enrichie en sélénium. C’est un produit « artificiel” qui n’existe pas en tant que tel à l’état naturel. On le fabrique en faisant fermenter des levures sur un substrat de mélasse et de sélénite de sodium avec l’ajout d’eau et généralement d’orge.
Elle est utilisée comme source de sélénium facilement assimilable par l’organisme. Comme chez les chélates, le sélénium y est lié aux protéines de la levure. Ce sont ces protéines qui intéressent l’organisme du cheval en premier lieu. Le sélénium traverse la barrière intestinale avec eux, pour ainsi dire comme « passager clandestin ».
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