On distingue deux types de vitamines Les vitamines liposolubles sont solubles dans les graisses tel que les vitamines A, D, E et K. Les vitamines hydrosolubles sont solubles dans l’eau tel que les vitamines C et B. Les vitamines et minéraux sont des micronutriments indispensables au niveau physiologique et possèdent chacun des fonctions et besoins spécifiques.
Fonction physiologique des vitamines et minéraux
Vous trouverez ci-dessous les fonctions physiologiques des principales vitamines et aussi les aliments dans lesquelles vous pouvez les retrouver :
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Les vitamines :
Vitamine A
Le terme vitamine A regroupe le rétinol libre et estérifié présent dans l’alimentation. Ses métabolites : le rétinal et l’acide rétinoïque ou encore les caroténoïdes (Provitamine A : β-carotène, α-carotène et β-cryptoxanthinproduits) produits dans l’organisme, sont à l’origine de son activité biologique.
Le vitamine A est indispensable car les acides rétinoïques régule l’expression du génome, le fonctionnement du système immunitaire et la différenciation des épithéliums muqueux (notamment l’épithélium oculaire) et de l’épithélium rétinien dans la vision crépusculaire. La vitamine A joue un rôle crucial dans la croissance et la différenciation cellulaire. La déficience en vitamine A se manifeste par des retards de croissance intra-utérine et postnatale ainsi que des malformations congénitales au niveau oculaire. On note une perte de la vision crépusculaire et une sécheresse de la conjonctive oculaire.
Seuls les produits animaux (comme l’huile de poisson, le beurre, le foie, etc.) contiennent du rétinol. Les produits végétaux (comme la carotte, la patate douce jaune ou orange, le melon, le potiron, la mangue, les légumes à feuilles vertes, etc.) apportent quant à eux des caroténoïdes pro-vitaminiques.
Vitamine B1
Également appelée thiamine, elle est impliquée principalement dans le métabolisme des glucides et celui des acides aminés. Le besoin en vitamine B1 est dépendant de l’apport en glucides. La déficience en vitamine B1 se manifeste généralement au travers des symptômes variés tels que des lésions sur un ou plusieurs nerfs ou des symptômes d’insuffisance cardiaque. Elle peut conduire à l’apparition du béribéri, avec des manifestations neurologiques et cardiaques. La carence en vitamine B1 n’est pas toujours due à une insuffisance d’apport alimentaire, elle peut aussi être associée à l’alcoolisme ou à une malabsorption intestinale.
Vitamine B2
La vitamine B2 ou riboflavine est une vitamine hydrosoluble stable à la chaleur mais sensible à la lumière. La vitamine B2 intervient dans le métabolisme énergétique et le métabolisme des acides aminés (constituant des protéines). Les cas de déficiences sont rares et les symptômes sont aspécifiques. Les signes peuvent notamment être cutanéo-muqueux (ex. dermite séborrhéique, chéilite, etc.) ou oculaires (ex. sécheresse oculaire).
Vitamine B3
La vitamine B3 intervient dans le métabolisme des macronutriments (glucides, protéines, lipides) et la production d’énergie cellulaire (ATP). En effet l’APT permet la réalisation des fonctions cellulaire qui nécessitent de l’énergie. Une déficience en vitamine B3 peut entraîner sur le long terme le développement de la pellagre dont les symptômes les plus communs sont la dermatite photosensible, des lésions cutanées, des vomissements, des épisodes de diarrhée, la dépression et la démence.
Vitamine B5
La vitamine B5 (ou acide pantothénique) joue un rôle structurel essentiel pour la synthèse de la coenzyme A, indispensable pour le métabolisme cellulaire en général. Elle est également nécessaire à la synthèse des protéines porteuses d’acyle et de plusieurs synthases. Elle est ainsi indispensable à la synthèse et au métabolisme des glucides, des acides aminés et des acides gras.
La déficience en vitamine B5 est rare. Les signes de déficience observés chez des sujets recevant des régimes dépourvus en acide pantothénique incluent des changements d’humeur, des troubles du sommeil, des désordres neurologiques, cardiaques et gastro-intestinaux.
Vitamine B6
La vitamine B6 est impliquée dans le métabolisme des acides aminés et la synthèse des neurotransmetteurs (fonction cérébrale). Une déficience en vitamine B6 entraîne l’apparition d’une anémie microcytaire : les globules rouges sont de petite taille par rapport à la normale.
Vitamine B8
La vitamine B8, parfois appelée biotine, est un cofacteur de plusieurs carboxylases impliquées dans la synthèse des acides gras, la néoglucogenèse (production de glucose à partir de dérivés non glucidiques) et le catabolisme des acides aminés à chaîne ramifiée. L’Homme ne peut pas synthétiser la biotine. En revanche, le microbiote intestinal en produit de larges quantités sans que l’on sache à l’heure actuelle si cette synthèse peut contribuer à couvrir les besoins en vitamine B8. La déficience en vitamine B8 est rare et se caractérise par des dermatites, une perte de cheveux, des conjonctivites, une ataxie et un retard de développement chez l’enfant.
Vitamine B9
Elle intervient dans le métabolisme des acides aminés et la division cellulaire. Ainsi, la déficience en folates se manifeste d’abord dans les tissus à renouvellement rapide comme les cellules sanguines. De ce fait, la conséquence première d’une déficience en vitamine B9 est l’anémie mégaloblastique, c’est-à-dire la production de globules rouges anormalement grands avec des noyaux peu différenciés.
La vitamine B9 est également impliquée dans la prévention des anomalies de fermeture de tube neural. Il s’agit d’un ensemble de malformations congénitales qui résultent d’une fermeture incomplète du tube neural pendant les premières étapes de l’embryogénèse. Bien que les femmes concernées par ces anomalies embryonnaires aient le plus souvent des apports normaux en vitamine B9, leurs concentrations en vitamine B9 dans le sérum et les globules rouges sont faibles.
Vitamine B12
La vitamine B12, aussi appelée cobalamine, désigne un ensemble de molécules hydrosolubles à base de cobalt, impliquées dans le métabolisme du propionate et de la vitamine B9. De ce fait, il existe une interaction entre le métabolisme de la vitamine B9 et celui de la vitamine B12. Comme pour la vitamine B9, une carence en vitamine B12 s’exprime le plus souvent par une anémie mégaloblastique.
Elle s’accompagne de symptômes liés à une altération du transport de l’oxygène, tels que la fatigue ou la dyspnée. Une déficience en vitamine B12 peut également entraîner des atteintes neurologiques avec une démyélinisation progressive au niveau du cerveau et de la moelle épinière, qui s’accompagne de troubles moteurs et de la sensibilité. Ces atteintes peuvent être également associées à des dysfonctions neuronales à l’origine de certains troubles mentaux : irritabilité, troubles de la mémoire et de l’humeur. Les manifestations neurologiques régressent en réponse à la vitamine B12 mais le plus souvent des séquelles persistent.
La vitamine B12 est synthétisée par les micro-organismes, essentiellement les bactéries et archées, notamment celles présentes dans le rumen (premier estomac des ruminants). Les principales sources alimentaires de vitamine B12 sont les abats (notamment le foie), les poissons, les œufs, la viande, le lait et autres produits laitiers. La déficience en vitamine B12 est donc particulièrement fréquente chez les végétaliens.
Vitamine C
La vitamine C (ou acide ascorbique) a un rôle de coenzyme dans le fonctionnement d’un nombre limité d’enzymes de la famille des oxygénases, impliquées notamment dans la synthèse de carnitine, de catécholamine et dans l’hydroxylation de la proline au sein du collagène. Ce dernier rôle explique les symptômes touchant le tissu conjonctif observé lors d’une carence conduisant à l’apparition du scorbut. Par ailleurs, la vitamine C est un agent réducteur intervenant dans les défenses antioxydantes comme piégeur d’espèces réactives de l’oxygène et de l’azote. La vitamine C est aussi connue pour favoriser l’absorption du fer non héminique, la production de neurohormones, la synthèse de neurotransmetteurs (adrénaline, noradrénaline, catécholamines), l’immunité, la synthèse du collagène.
Vitamine D
La vitamine D est une vitamine liposoluble. Elle participe au maintien de l’homéostasie du calcium et du phosphore, et à la minéralisation des tissus minéralisés (os, cartilage et dents) pendant et après la croissance.
Les symptômes d’une carence en vitamine D se manifestent par le rachitisme chez les enfants et l’ostéomalacie (décalcification osseuse) chez les adultes, qui sont dus à une altération de la minéralisation des os du fait d’une absorption réduite du calcium et du phosphore alimentaires. Une déficience en vitamine D conduit à une diminution de la densité minérale osseuse et prédispose les sujets âgés, en particulier les femmes ménopausées, à l’ostéoporose qui peut exposer à un risque accru de fracture.
Chez l’Homme, la vitamine D est aussi synthétisée de façon endogène par les cellules profondes de l’épiderme à partir du cholestérol sous l’action directe du rayonnement ultraviolet (UV-B). Cette synthèse dépend de nombreux facteurs, notamment de la latitude du lieu de vie, de la saison, de l’âge, de la pigmentation de la peau, des vêtements portés et de l’utilisation de crème solaire.
Vitamine E
La vitamine E est le terme commun pour quatre tocophérols (alpha, bêta, delta et gamma) et quatre tocotrienols (alpha, bêta, delta et gamma) qui possèdent des activités antioxydantes différentes. Sa principale propriété est sa fonction antioxydante, permettant, notamment du fait de sa lipophilie, de limiter la peroxydation lipidique. Son pouvoir antioxydant dépend d’effets synergiques et complémentaires avec d’autres antioxydants à la fois d’origine endogène et exogène tels que la vitamine C ou les caroténoïdes. La carence en vitamine E entraîne des symptômes neurologiques incluant l’ataxie. Elle est observée chez les patients souffrant de maladie cholestatique du foie, de dénutrition sévère, de troubles de l’absorption des lipides et de mucoviscidose.
Vitamine K
La vitamine K regroupe la phylloquinone (vitamine K1), les ménaquinones (vitamine K2) et la ménadione synthétique (vitamine K3). La phylloquinone et les ménaquinones sont des composés liposolubles. La vitamine K intervient ainsi dans l’activation de protéines ayant notamment un rôle dans la coagulation sanguine (vitamine K1) et le métabolisme osseux (vitamine K2). En effet, la déficience en vitamine K1 entraîne des troubles de la coagulation dus à une baisse de l’activité des protéines procoagulantes et une augmentation du temps de Quick (temps de coagulation provoquée). Dans les os, une déficience en vitamine K2 entraîne la sécrétion d’espèces d’ostéocalcine insuffisamment carboxylées. Les cas de déficience alimentaire sont rares mais peuvent induire des troubles de l’absorption des lipides.
Les minéraux :
Le Calcium
Le calcium est le minéral le plus abondant de l’organisme – 1 à 2 % du poids corporel – et se trouve principalement dans le squelette qui contient 99 % du calcium corporel. Le calcium joue un rôle clé dans la minéralisation et la structure du squelette. Il est nécessaire à de nombreuses fonctions biologiques telles que l’excitabilité neuromusculaire, la coagulation sanguine, la perméabilité membranaire, la libération d’hormones, l’activation d’enzymes et la signalisation cellulaire. La calcémie est finement régulée en lien avec les réserves osseuses. La régulation du métabolisme calcique est caractérisée par un contrôle de l’absorption intestinale et de l’excrétion urinaire, ainsi que de la résorption et la formation de la matrice osseuse. L’absorption du calcium est positivement influencée par le statut en vitamine D.
Une réduction de la masse osseuse due à une insuffisance d’apport ou une malabsorption du calcium entraîne des atteintes squelettiques telles que l’ostéoporose ou l’ostéomalacie et augmente le risque de fracture.
Le Cuivre
Le cuivre est un oligoélément essentiel soumis à une régulation homéostatique. Il intervient en tant que composant de nombreuses métalloenzymes engagées dans des réactions d’oxydo-réduction. Le cuivre joue un rôle dans la qualité des cartilages et l’intégrité du tissu conjonctif, la minéralisation osseuse, la régulation de neurotransmetteurs, la fonction cardiaque, les fonctions immunitaires et le métabolisme du fer. Enfin, le cuivre joue un rôle ambivalent dans le stress oxydant.
Les symptômes de la carence en cuivre sont divers et incluent notamment une anémie hypochrome, une hypercholestérolémie, une neutropénie, une leucopénie et une neuromyélopathie.
Le Fer
Le fer est nécessaire au transport et à l’utilisation de l’oxygène, ainsi qu’à différentes réactions d’oxydo-réduction.
Le statut en fer est régulé par des mécanismes complexes qui concourent au maintien des concentrations intracellulaires et circulantes de fer. Ces mécanismes permettent le bon fonctionnement de l’organisme et protègent contre les conséquences délétères d’une surcharge en fer (le fer est un métal de transition pro-oxydant).
Même si les pertes en fer ne sont pas régulées, elles sont limitées grâce à un recyclage efficace du fer des globules rouges. La régulation a lieu au niveau de l’absorption intestinale et des réserves, ce qui permet d’équilibrer les pertes et les apports et de répondre à l’accroissement des besoins dans certaines situations physiologiques telles que la grossesse ou la croissance.
Le fer est présent dans les aliments sous deux formes, le fer héminique et le fer non héminique :
- Le premier est présent exclusivement dans la chair animale (viande et produits dérivés, abats, poissons et fruits de mer) dont il constitue, selon les espèces et les morceaux, 15 à 80 % du fer présent.
- Le second (ou fer métallique) est, quant à lui, présent dans la plupart des aliments, quelle qu’en soit l’origine, animale ou végétale. Le taux d’absorption du fer héminique est supérieure à celui du fer métallique. Il est également moins variable en fonction du niveau des réserves en fer que celle du fer métallique. Le taux d’absorption du fer alimentaire dépend donc du niveau des réserves de l’organisme mais aussi de la proportion de fer héminique dans l’alimentation et de la présence de composés alimentaires affectant l’absorption du fer métallique.
Une déficience en fer peut notamment entraîner une anémie ferriprive. Les populations les plus à risque sont les populations dont les besoins en fer sont élevés du fait de la croissance (nourrissons, enfants, femmes enceintes), de fortes pertes (femmes dont les pertes menstruelles sont abondantes, pathologies associées à des saignements) ou du fait d’une mauvaise absorption (par exemple du fait d’une inflammation ou d’une infection).
A l’âge adulte, le corps humain contient environ 25 g de magnésium dont environ 50 à 60 % sont localisés dans les os et 25 % dans les muscles. Le magnésium extracellulaire ne représente que 1 % du magnésium corporel. Ce minéral intervient dans plus de trois cents systèmes enzymatiques. Il est impliqué dans de nombreuses voies métaboliques et fonctions physiologiques telles que :
- la production d’énergie et les réactions impliquant l’ATP (adénosine triphosphate), notamment dans les métabolismes intermédiaires des glucides, lipides, acides nucléiques et protéines ;
- le maintien du potentiel de membrane des cellules, le transport ionique, la régulation de flux de potassium ;
- le métabolisme du calcium.
Un déficit en peut avoir de nombreuses conséquences pathologiques telles que des troubles gastro-intestinaux et rénaux. Une déficience peut entraîner une hypocalcémie et hypokaliémie avec des symptômes cardiaques et neurologiques.
Le Phosphore
Le phosphore existe dans l’organisme sous forme de phosphates, notamment de calcium et de potassium. Chez l’adulte, environ 85 % du phosphore se situe dans les os et les dents.
Le phosphore est impliqué dans de nombreux processus physiologiques tels que la mise en réserve et le transport de l’énergie, la régulation de l’équilibre acidobasique de l’organisme et de la signalisation cellulaire, la minéralisation osseuse et dentaire. De plus, c’est un composant essentiel des membranes biologiques.
La carence en phosphore est rarement due à un déficit d’apport mais plutôt à des troubles métaboliques, à une septicémie, à l’alcoolisme chronique ou à des traumatismes majeurs. Les signes cliniques de la carence sont très variables. Parmi eux, on peut citer l’anorexie, l’anémie, la faiblesse musculaire, les douleurs osseuses, le rachitisme chez l’enfant et l’ostéomalacie chez l’adulte.
Le Potassium
Le potassium joue un rôle fondamental dans la transmission nerveuse, la contraction musculaire et la fonction cardiaque. Il est également impliqué dans la sécrétion d’insuline, dans les métabolismes glucidique et protéique et dans l’équilibre acidobasique. Une carence en potassium (hypokaliémie) se traduit principalement par des troubles du rythme cardiaque, des crampes, une fatigue et une polyurie. Elle est généralement causée par une augmentation des pertes de potassium (dues par exemple à la diarrhée ou aux vomissements) ou à un apport alimentaire insuffisant (dû le plus souvent à des régimes très hypocaloriques ou à de la malnutrition).
Le Zinc
Le zinc est un oligoélément essentiel impliqué dans de nombreuses fonctions cellulaires. Il intervient dans l’activité de près de 300 enzymes et celle de plus de 2500 facteurs de transcription. Il joue un rôle important dans l’immunité également. La biodisponibilité du zinc est étroitement dépendante de nombreux facteurs alimentaires qui peuvent interférer avec cet élément, comme les phytates (présents dans les céréales et les légumineuses) qui réduisent son absorption. La carence en zinc entraîne un ralentissement de la croissance staturopondérale et une diminution des fonctions du système immunitaire.
Besoins journaliers et carences principales
Une alimentation variée et équilibrée riche en céréales et glucides complets, en légumineuses, fruits et légumes, en huiles végétales riches en omégas 3, en poissons et œufs notamment couvre généralement les apports journaliers recommandés en vitamines et minéraux. Les apports journaliers recommandés pour les principaux micronutriments sont présentés en tableaux 1 et 2.
Néanmoins, en 2019, plus de 70 % des adultes français présentaient toujours une insuffisance d’apport en vitamine D, voire une carence dans 6,5 % des cas. Ainsi, les carences en oméga 3 concernent également la majorité de la population adulte. C’est pourquoi, une complémentation en vitamine D et probiotiques 2 fois dans l’année au minimum peut être conseillée.
La complémentation en EPA/DHA à 250mg/jour peut s’avérer utile pour combler ces carences puisque les oméga 3 sont un rôle essentiel pour les membranes cellulaires, les processus de contrôle de l’inflammation, la fonction cardiaque, la fonction cérébrale et la vision notamment. Les carences en vitamine C sont courantes pour une population adulte avec un régime déséquilibré pauvre en fruits et légumes.
La couverture des besoins en vitamine B9 de la population féminine doit faire l’objet d’une attention particulière. En effet, pour prévenir tout risque de malformation de l’enfant à naître, il est essentiel d’assurer des apports en vitamine B9 suffisants pour toute femme susceptible de devenir enceinte.
Cette démarche est protectrice car elle permet de prendre en compte les cas de grossesses non programmées. L’Agence rappelle que les besoins en vitamine B9 peuvent notamment être couverts par la consommation de légumineuses, légumes à feuilles vertes, levures en paillettes, germes de blé ou jaune d’œuf, qui peuvent être de très bonnes sources. La vitamine B9 est prescrite pendant les phases de conception et pendant la grossesse. Les femmes ménopausées, les seniors ont également des besoins particuliers accrus en certaines micronutriments pour le métabolisme osseux par exemple (calcium, magnésium, vitamine D).
En hiver, en période de stress intense, de fatigue, ou suite à une maladie, une supplémentation en certains micronutriments peut s’avérer utile de façon ponctuelle puisque l’organisme est affaibli, la luminosité diminue :
- Energie/vitalité : Vitamine C
- Immunité/résistance de l’organisme : Vitamine C, Zinc, vitamine D associé à des plantes adaptogènes (rhodiole (Rhodiolia rosea), Ashwaganda (Withana somnifera), Astragale, (Astragalus membranaceus)) et/ou des champignons médicinaux (Reishi, cordyceps) et/ou des probiotiques
- Stress/fatigue mentale : vitamines B6, B9, B12, magnésium, omégas 3
