Composition lipidique

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Sorgho

La teneur en matière grasse brute du sorgho est de 3 pour cent, plus que celle du blé et du riz mais moins que celle du maïs. Les éléments qui contribuent le plus à la fraction lipidique sont le germe et l'aleurone. Le germe lui-même contient environ 80 pour cent de la quantité totale de matière grasse (Rooney et Serna-Saldivar, 1991). De ce fait, les mutants de sorgho qui comportent une fraction embryonnaire importante ont une teneur en matière grasse plus élevée (5,8 à 6,6 pour cent) que la normale (Jambunathan, 1980). Les variations de la teneur en matière grasse du grain peuvent être attribuées partie aux différents systèmes de solvant utilisés pour l'extraction de la matière grasse qu'il contient. Price et Parson (1975) ont signalé que la fraction lipidique neutre était de 86,2 pour cent, les glycolipides représentant 3,1 pour cent et les phospholipides 10,7 pour cent dans la matière grasse du sorgho.

On n'a pas signalé de différence significative de teneur de matière grasse entre plusieurs groupes de sorgho cultivé et de sorgho sauvage (Stemler et al., 1976). Les acides gras étaient nettement plus élevés dans le kafir, le sorgho sauvage et le caudatum que dans les sorghos bicolore et durra et l'herbe de Guinée. En revanche, c'était le caudatum qui présentait le moins d'acide linoléique, alors que le sorgho bicolore, le durra et l'herbe de Guinée présentaient une teneur plus forte que celle du sorgho sauvage et du kafir. Les acides oléique et linoléique étaient en corrélation inverse. La composition en acides gras de la matière grasse du sorgho (49 pour cent d'acide linoléique, 31 pour cent d'acide oléique, 14 pour cent d'acide palmitique, 2,7 pour cent d'acide linolénique, 2,1 pour cent d'acide stéarique) était analogue à celle du blé, mais plus insaturée (Rooney, 1978).

Mils

L'éleusine, le millet des oiseaux et le millet indigène semblaient contenir moins de matière grasse dans la graine que les autres mils (tableau 17), tandis que pour le millet commun elle était semblable à celle du sorgho. Parmi les mils, c'est le mil chandelle qui présente la plus forte teneur en matière grasse.

Lai et Varriano-Marston ( 1980) ont observé des différences notables de la composition en acides gras de quatre populations différentes de mil chandelle. Jellum et Powell (1971) ont montré que les différences de procédure d'extraction des lipides contribuaient en même temps que la variabilité génétique aux différences de teneur en acides gras du mil chandelle. Les principaux acides gras contenus dans la matière grasse libre et non libre étaient l'acide linoléique, l'acide oléique et l'acide palmitique. On a constaté de nettes différences de composition en acides gras dans les fractions de lipides neutres, de phospholipides et de glycolipides (Osagie et Kates, 1984). C'est dans l'acide linoléique que la fraction lipide neutre était la plus élevée et dans l'acide palmitique qu'elle était la plus faible; dans l'acide oléique que la fraction phospholipide était la plus faible et dans l'acide palmitique qu'elle était la plus élevée; et les glycolipides étaient plus importants dans l'acide linolénique.

La composition en acides gras du millet commun et du millet des oiseaux n'était pas différente de celle du sorgho ( Hulse, Laing et Pearson, 1980). On a constaté que le millet commun contenait de 1,8 à 3,9 pour cent de lipides et qu'environ 24 pour cent de la matière grasse de la graine se trouvaient dans l'élément embryonnaire.

Le profil des acides gras montrait que les acides gras saturés représentaient au total de 17,9 à 21,6 pour cent, tandis que les acides gras insaturés représentaient au total de 78 à 82 pour cent. La matière grasse non raffinée extraite de la graine du millet commun contenait de 8,3 à 10,5 mg de vitamine A et de 87 à 96 mg de vitamine E pour 100 g. Après raffinage, la vitamine A avait perdu toute activité, et il y avait une diminution importante de la teneur en vitamine E. Cette dernière est également présente dans la matière grasse extraite de la graine de sorgho.

Sels minéraux

La composition en sels minéraux des graines de sorgho et de mil (tableau 25) est extrêmement variable. Plus que les facteurs génétiques, ce sont les conditions écologiques des régions de culture qui ont une incidence sur la teneur en sels minéraux de ces céréales.

TABLEAU 25 Composition minérale du sorgho et des mils (mg%)^a

^a Sur la base de la matière sèche.
Sources: Sankara Rao et Deosthale. 1980 (sorghos 1983 (mil chandelle et éleusine). données non publiées autres mils).

Sorgho

Dans la graine de sorgho, les sels minéraux sont inégalement répartis, et leur concentration est surtout forte dans le germe et le spermoderme (Hubbard, Hall et Earler, 1950). Pedersen et Eggum (1983) ont montré qu'il y avait diminution des teneurs en sels minéraux tels que le phosphore, le fer, le zinc et le cuivre, lorsqu'on diminuait les taux d'extraction à la mouture des farines de sorgho. De même, le perlage de la graine pour éliminer le spermoderme fibreux se traduisait par une réduction considérable de la teneur du sorgho en sels minéraux (Sankara Rao et Deosthale, 1980). Ces études ont cependant montré aussi que la disponibilité du fer in vitro mesurée par le pourcentage de fer ionisable dans le fer total était plus élevée dans la graine perlée. Mbofung et Ndjouenkeu (1990) ont observé que le pourcentage de fer soluble et ionisable était plus élevé dans les gruaux préparés à partir de sorgho décortiqué mécaniquement que dans ceux préparés à partir de graines broyées de façon traditionnelle à l'aide d'un mortier et d'un pilon. Cette augmentation de la disponibilité de fer a été attribuée en partie à l'efficacité d'élimination de l'enveloppe riche en phytates par la mouture mécanique et en partie par la destruction plus importante des phytates au cours du trempage des graines avant décorticage.

Dans leurs études sur les femmes indiennes, Gillooly et al. (1984) ont observé que l'assimilation du fer était plus importante à partir d'un cultivar de sorgho sans tanin qu'à partir d'un cultivar à haute teneur en tanin. Le perlage de la graine améliorait l'assimilation du fer dans les deux cas. Radhakrishnan et Sivaprasad ( 1980) ont déterminé la biodisponibilité du fer chez des sujets normaux et des sujets anémiques dont les régimes alimentaires étaient fondés sur deux variétés de sorgho contenant respectivement 20 et 136 mg de tanin et 160 et 273 mg de phosphore phytique par 100 g. Chez les su jets normaux, L'assimilation du fer à partir des sorghos à faible et forte teneur en tanin était à peu près analogue. Chez les sujets anémiques, en revanche, elle était nettement inférieure avec du sorgho à forte teneur en tanin. En égalisant la teneur en phytate des deux farines de sorgho, on a fait disparaître la différence d'assimilation du fer. On en a conclu qu'aux niveaux de tanins présents dans les deux variétés de sorgho les tanins avaient un rôle mineur dans la détermination de la biodisponibilité de fer.

Gillooly et al. (1984) n'ont pas trouvé de différence dans 1'assimilation de fer entre le porridge de sorgho préparé à partir des graines maltées ou celui à base de graines non maltées. Ils ont observé que l'addition d'acide ascorbique facilitait l'assimilation du fer à partir des deux sortes de porridge, alors que la consommation de thé diminuait l'assimilation du fer. L'assimilation du fer variait dans une fourchette étroite de 72 à 83 pour cent chez les rats nourris avec du sorgho tô neutre, basique ou acide, un gruau de maïs, ou un porridge aceda de sorgho fermenté (Stuart et al., 1987). En revanche, l'assimilation du zinc s'est révélée nettement plus élevée, 97 pour cent chez les rats nourris à l'aceda de sorgho fermenté, que chez ceux nourris au gruau de maïs et avec les trois types de sorgho tô (de 67 à 78 pour cent).

Les bières brassées avec des compléments de sorgho et du gruau de maïs sont très courantes dans les pays africains. Derman et al. (1980) ont observé que l'assimilation du fer avec de la bière fabriquée à partir de sorgho ou de mais était plus de 12 fois supérieure à celle que l'on obtenait en utilisant du gruau préparé avec ces deux graines. La bière brassée avec un complément de sorgho constituait une source concentrée non seulement de vitamines comme la thiamine et l'acide nicotinique mais aussi de plusieurs sels minéraux, notamment le cuivre, le manganèse, le fer, le magnésium, le potassium et le phosphore (van Heerden, 1989). Avec des quantités appréciables de protéine et d'amidon, et sans phytate délectable, la bière au sorgho pourrait constituer une source importante d'apport quotidien de vitamines et de sels minéraux chez les populations africaines.

Mil chandelle

De fortes variations ont été constatées dans la composition en sels minéraux et oligo-éléments du mil chandelle et, comme dans le cas du sorgho, on a considéré que la composition du sol et sa nature étaient le principal facteur environnemental qui déterminait la teneur de la graine en sels minéraux (Hoseney, Andrews et Clark, 1987; Jambunathan et Subramanian, 1988). La mouture du mil chandelle en une farine à taux d'extraction de 75 pour cent a réduit la teneur en calcium et en fer d'environ 66 pour cent (de Wit et Schweigart, 1970). Dassenko (1980) a observé des pertes importantes de calcium, de magnésium et de sodium, mais pas de fer ni de potassium, lorsque la mouture du mil chandelle se faisait à un taux d'extraction de 67 pour cent. Dans des études d'alimentation de rats, l'assimilation du fer par les animaux anémiques auxquels on administrait du mil chandelle en tant que source de fer (2 mg par kilogramme de poids corporel) était de 35,7 pour cent, contre 29,7 pour cent avec le sorgho, 37,5 pour cent avec le maïs, 40 pour cent avec le soja et 33,3 pour cent avec les pois bambara (Ifon, 1981). Les études de disponibilité biologique sur des poussins faites par Nwokolo (1987) ont montré que la disponibilité en magnésium était plus forte avec le mil chandelle qu'avec le sorgho. Le mil s'est cependant révélé pauvre en zinc, en fer et en manganèse disponibles par rapport au sorgho.

Le maltage a multiplié la teneur en fer ionisable du mil chandelle et de l'éleusine et augmenté sensiblement leur teneur en zinc soluble, attestant de l'amélioration de la disponibilité in vitro de ces deux éléments (Sankara Rao et Deosthale, 1983). Klopfenstein, Hoseney et Leipold (1985) ont constaté que les rats auxquels on administrait du mil chandelle complété par du carbonate de calcium continuaient de bien grandir après sept semaines de ce régime, tandis que ceux auxquels on administrait du mil non complété cessaient de grandir après quatre semaines. On en a conclu que le calcium était plus limitant que la lysine ou d'autres éléments nutritifs du mil chandelle lorsqu'on l'administrait à des rats en phase de croissance.

Eleusine

Mis à part la très haute teneur en calcium et en manganèse, la composition de l'éleusine en sels minéraux et en oligo-éléments est comparable à celle du sorgho. Certaines variétés à forte teneur en protéine (de 8 à 12,1 pour cent) et à haut rendement d'éleusine étaient également riches en calcium (de 294 à 390 mg pour 100 g) (Babu, Ramana et Radhakrishnan, 1987). Des études menées sur des fi l lettes de 9 à 10 ans ont montré que le remplacement de riz par de l'éleusine, dans un régime alimentaire à base de riz, non seulement maintenait un bilan azoté positif mais aussi améliorait l'assimilation du calcium (Joseph et al., 1959). Ainsi, on pouvait utiliser l'éleusine pour remédier au déficit en calcium d'un régime à base de riz. Des études in vitro ont montré que la disponibilité biologique du fer était médiocre dans les variétés couramment cultivées à graine très pigmentée d'éleusine, en raison de leur teneur en tanin. L'élimination ou la réduction du tanin, soit par extraction à l'aide d'un solvant, soit par germination de la graine, renforçait la teneur en fer ionisable. Ces études ont également montré que la disponibilité du fer sous forme de teneur en fer ionisable était plus élevée dans les variétés d'éleusine à graine blanche et sans tanin (Udayasekhara Rao et Deosthale, 1988).

Autres mils

La matière minérale totale sous forme de cendres était plus élevée dans le millet commun, le petit mil, le millet des oiseaux, le millet indigène et le moha du Japon que dans la plupart des céréales couramment consommées, parmi lesquelles le sorgho. Ces mils secondaires sont également connus pour leur enveloppe très fibreuse. En général, on décortique ces graines alimentaires avant de les consommer pour éliminer l'enveloppe dure. Avec l'élimination de l'enveloppe, les cinq mils subissaient des pertes considérables d'éléments nutritifs. L'importance de ces pertes était variable et dépendait de la teneur minérale des espèces (Sankar Rao et Deosthale, données non publiées) (tableau 25).

Lorenz ( 1983) a observé que la teneur en phytate des variétés de millet commun variait entre 170 et 470 mg pour 100 g de graine complète. Le décorticage réduisait de 27 à 53 pour cent la teneur du mil en phytine. Après décorticage, la réduction de phosphore phytique n'était que de 12 pour cent dans le millet commun, 39 pour cent dans le petit mil, 25 pour cent dans le millet indigène et 23 pour cent dans le moha du Japon (Sankara Rao et Deosthale, données non publiées).

Vitamines

Sorgho

Le sorgho et les mils constituent en général de riches sources de vitamines du complexe B. Certaines variétés de sorgho à endosperme jaune contiennent du bêta-carotène qui pourrait être transformé en vitamine A par le corps humain. Blessin, VanEtten et Wiebe (1958) ont isolé les caroténoïdes du sorgho et identifié la lutéine, la zéaxanthine et le bêta-carotène. Suryanarayana Rao, Rukmini et Mohan (1968) ont analysé plusieurs variétés de sorgho du point de vue de la teneur en bêta-carotène. Ils ont constaté de très importantes variations, avec des valeurs allant de 0 à 0,097 mg pour 100 g de l'échantillon de graines. Compte tenu du caractère photosensible des carotènes et de la variabilité due aux facteurs environnementaux, l'importance des variétés de sorgho à endosperme jaune en tant que source alimentaire de précurseur de la vitamine A est douteuse.

On a également trouvé dans la graine de sorgho des quantités détectables d'autres vitamines solubles dans la matière grasse, à savoir D, E et K. Le sorgho tel qu'il est généralement consommé n'est pas source de vitamine C. A la germination, une certaine quantité de vitamine C est synthétisée dans la graine, et à la fermentation il y a une nouvelle augmentation de la teneur en cette vitamine (Taur, Pawar et Ingle, 1984). Des expérimentations sur des cochons d'Inde ont montré que pour des régimes alimentaires basés sur le blé, le riz, le maïs ou le mil chandelle les besoins des animaux en vitamine C pour une croissance optimale étaient cinq fois plus élevés que ceux des animaux auxquels on donnait de la caséine dans leur alimentation (Klopfenstein, Varriano-Marston et Hoseney, 1981 a,b; Klopfenstein, Hoseney et Varriano-Marston, 1981). Des cochons d'Inde avec des régimes alimentaires isoazotés, isocaloriques et nutritionnellement adéquats basés sur le sorgho avaient besoin de 40 mg de vitamine C par jour contre 2 mg avec une alimentation à base de caséine. Des niveaux plus élevés d'acide ascorbique alimentaire avaient apparemment un effet d'économie de niacine dans le régime à base de sorgho. Il est intéressant de noter que les animaux auxquels on administrait 40 mg d'acide ascorbique présentaient de faibles taux de cholestérol dans le sang et le foie. L'importance de ces observations en ce qui concerne la nutrition des populations dont l'alimentation est basée sur le sorgho nécessite des recherches complémentaires.

Parmi le groupe des vitamines B. les concentrations de thiamine, de riboflavine et de niacine dans le sorgho étaient comparables à celles du maïs (tableau 17). On a observé d'importantes variations des valeurs signalées, en particulier pour la niacine (Hulse, Laing et Pearson, 1980). La plus forte teneur en niacine, 9,16 mg par 100 g de sorgho, a été signalée par Tanner, Pfeiffer et Curtis ( 1947). Les variétés de sorgho éthiopien à forte teneur en lysine présentaient aussi une forte teneur en niacine, avec des valeurs pour 100 g de 10,5 mg pour IS11167 et 11,5 mg pour IS11758, contre 2,9 à 4,9 mg dans les sorghos normaux (Pant, 1975).

Dans les graines de céréales, la niacine existe sous forme liée, instable à l'alcali mais considérée comme indisponible biologiquement pour l'homme (Goldsmith et al., 1956). Ghosh, Sarkar et Guha (1963) ont observé que de 80 à 90 pour cent de la niacine contenue dans plusieurs échantillons de graines de sorgho et de mil chandelle étaient présents sous forme liée et n'étaient disponibles pour la croissance de micro-organismes utilisés dans le titrage qu'après traitement à l'alcali. Adrian, Murias de Queroz et Frangne (1970) ont suivi des méthodes différentes d'extraction et trouvé que dans le sorgho de 20 à 28 pour cent de la niacine étaient extractibles à l'eau froide et donc biologiquement disponibles, contre environ 45 pour cent pour le mais. Belavady et Gopalan (1966) ont observé dans leurs études sur les chiens que la niacine de la graine de sorgho était totalement soluble dans l'eau froide et donc disponible, constatation tout à fait différente de celle de Ghosh, Sarkar et Guha (1963) et d'Adrian, Murias de Queroz et Frangne (1970). D'autres études (Carter et Carpenter, 1981, 1982) ont montré que dans la graine de sorgho la niacine était présente sous forme de complexe à poids moléculaire élevé et qu'elle était biologiquement disponible aux rats après traitement à l'alcali de la graine mais non après ébullition dans l'eau. Dans les graines bouillies, la niacine totale pour 100 g était de 7,07 mg dans le riz, de 5,73 mg dans le blé, de 4,53 mg dans le sorgho et de 1,88 mg dans le mais. La proportion de la niacine totale disponible pour les rats était de 41 pour cent dans le riz, 31 pour cent dans le blé, 33 pour cent dans le sorgho et 37 pour cent dans le mais. Autrement dit, la disponibilité biologique de la niacine dans les graines de céréales s'est révélée limitée (Wall et Carpenter, 1988).

Les autres vitamines du complexe B présentes dans le sorgho en quantités significatives sont la vitamine B6 (0.5 mg pour 100 g), la folacine (0,02 mg), l'acide pantothénique (1,25 mg) et la biotine (0,042 mg) (United States National Research Council/National Academy of Sciences, 1982).

Mils

Les données dont on dispose sont très peu abondantes en ce qui concerne la teneur en vitamines du mil chandelle, de l'éleusine et d'autres mils secondaires. La teneur de ces mils en thiamine et en riboflavine n'est pas très différente de celle du sorgho (tableau 17). Dans certains, cependant, la teneur en niacine est plus faible. Ghosh, Sarkar et Guha (1963) ont observé que, comme dans le sorgho, de 80 à 90 pour cent de la niacine des graines de mil chandelle étaient biologiquement disponibles. Cependant, Adrian, Murias de Queroz et Frangne (1970) ont découvert que de 31 à 40 pour cent de la niacine du mil chandelle étaient extractibles à l'eau froide et donc disponibles. Dans le petit mil, la teneur en niacine était très élevée (10,88 mg pour cent), deux à trois fois plus que dans les autres céréales, mais 13 pour cent seulement de cette quantité étaient extractibles à l'eau froide.

Khalil et Sawaya (1984) ont constaté que le pain préparé avec de la farine de mil chandelle par la méthode traditionnelle était nettement moins riche en thiamine, en acide pantothénique et en acide folique que la farine elle-même. La farine de mil était relativement riche en acide pantothénique. Dans neuf variétés de mil chandelle, la teneur en thiamine variait de 0,29 à 0,4 mg pour 100 g. avec une moyenne arithmétique de 0,34 mg (Chauhan, Suneja et Bhat, 1986). La germination pendant 48 heures des graines de mil chandelle, d'éleusine et de millet des oiseaux augmentait l'acide ascorbique qui atteignait respectivement 8,5 et 6 mg pour 100 g. On constatait aussi une augmentation légère mais significative de la teneur en thiamine (Malleshiet Desikachar, 1986a). Opoku, Ohenhen et Ejiofor (1981) ont observé une augmentation de thiamine, riboflavine, acide ascorbique, vitamine A et tocophérol dans le mil chandelle que l'on avait fait germer pendant 48 heures et étuvé à 45°C. En revanche, ils ont constaté que la niacine avait diminué d'environ 30 pour cent. Aliya et Geervani (1981) ont observé après fermentation de la pâte de mil chandelle une augmentation de la thiamine (90 pour cent) et de la riboflavine (85 pour cent). Cependant, la cuisson à la vapeur de la pâte fermentée diminuait la teneur en thiamine (64 pour cent) et en riboflavine (28 pour cent) par rapport à la pâte non fermentée. Des pertes analogues de vitamines après fermentation de la farine de mil chandelle ont été observées par Dassenko (1980). A la cuisson, il n'y a pas eu de changement dans la teneur en vitamines du produit fermenté.

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