Le fer (Fe)

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Le fer (Fe)

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J.-C.) conseillait à ses malades affaiblis de boire régulièrement du vin dans lequel des pièces de fer avaient reposé quelques jours.

Une femme adulte normale contient 2,5 g de fer et un homme 4 g. La majeure partie de ce fer (60 à 75%) se trouve dans l'hémoglobine, le pigment rouge du sang.

D'après D. W. MARTIN et al. (1983), le sang des femmes contient 120 à 160 g d'hemoglobine/l, celui des hommes 140 à 180 g/1.

L'hémoglobine est une molécule (PM' = 68 000) cons- tituée d'une protéine, la globine, liée à l' hème, noyau porphyrinique contenant un atome de fer bivalent (Fe2+) en son centre, capable de se combiner de façon réver- sible à l'oxygène. En passant dans les poumons, l'hémo- globine se charge d'oxygène et le transporte à toutes les cellules où il est utilisé comme comburant. L'hémoglobine se charge alors de gaz carbonique (CO2) produit par le métabolisme cellulaire et retourne par le sang veineux aux poumons ou le CO2 est exhalé, tandis que l'hémoglo- bine s'oxygène à nouveau.

Un autre pigment protéique rouge à base de fer est la myoglobine (PM = 17 000) qui stocke l'oxygène dans les muscles de façon réversible; les 120 g de myoglobine de l'organisme contiennent 0,4 g de fer.

Deux protéines servent au stockage du fer dans les tissus:

— la ferritine (PM = 444 000) dont les 2 g répartis dans le corps contiennent 0,4 g de fer et

— l' hémosidérine (PM variable) dont 1,2 g renferme 0,36 g de fer.

Les réserves en fer sont en général plus faibles chez la femme (environ 0,60 g) que chez l'homme (environ 11 2 g), ce qui explique en partie la plus grande fréquence des carences en cet oligo-élément chez la femme. Le fer de réserve se trouve surtout dans le foie, la rate, la moelle osseuse et les muscles du squelette.

Plusieurs enzymes (catalyseurs biologiques) possèdent du fer comme activateur dans leurs molécules:

— la catalase (PM = 225 000) qui catalyse la libération d'oxygène moléculaire à partir du peroxyde d'hydro- gène, suivant la réaction: 2 H2O2 > 2 H2O + 02%

elle participe à la défense antimicrobienne et préserve l'hémoglobine d'une destruction prématurée;

— les cytochromes qui interviennent dans la chaîne d'oxydation cellulaire au sein des mitochondries, les organites du cytoplasme qui jouent le rôle de centrales énergétiques.

Le fer ingéré avec les aliments est absorbé en très faible partie au niveau de l'estomac; il est surtout absorbé lors de son passage dans le duodénum et le jéjunum. Le fer iPM = poids moléculaire.

plasma sanguin où il circule lié à rrine (PM = 76 000). Le fer total à 4 mg, ce qui correspond à une teneur moyenne d'environ 1 mg Fe/1. La transferrine dis- tribue le fer surtout aux tissus où se forment les globules rouges (moelle osseuse, rate). Une autre fonction de la transferrine est de récupérer le fer libéré par la destruc- tion des globules rouges, dont la durée moyenne de vie est de cent vingt jours, et par la dégradation de l'hémo- globine. Le fer ainsi récupéré sert à la fabrication de nou- veaux globules rouges. Le métabolisme du fer se fait donc principalement en circuit fermé.

Pour un homme de 65 kg, les pertes normales en fer sont en moyenne de 1 mg/jour (0,6 mg par les selles, 0,3 mg par la peau et 0,1 mg par les urines). Pour une femme de 55 kg, ces pertes de fer sont de 0,8 mg/j . Mais les règles entraînent une fuite de fer supplémen- taire, si bien que la perte moyenne chez la femme se situe entre 1, 3 et 2A 4 mg Fe/j .

Chez la femme enceinte, la formation du foetus et du pla- centa exige un apport d'environ 1100 mg de fer pendant la grossesse, dont 350 mg seront cédés au nouveau-ne.

Notre organisme a besoin de 1 à 2 mg de fer/jour; une ingestion de 10 à 20 mg de fer sera nécessaire dans l'ali- mentation en fonction de la biodisponibilite, c'est-à-dire de la fraction de fer qui va être assimilée.

On recommande les doses quotidiennes de fer suivantes:

— enfants de 1 à 3 ans: 15 mg

— enfants de 4 à 10 ans: 10 mg

— hommes de 11 à 18 ans: 18 mg

— hommes de plus de 19 ans: 10 mg

— femmes (de la puberté à la ménopause): 16 à 18 mg

— femmes (après la ménopause): 10 mg

— femmes enceintes (2e moitié de la grossesse):

19 à 21 mg

— femmes allaitantes: 20 à 22 mg

Ces doses ingérées correspondent à environ huit fois la dose de fer réellement assimilée (1 à 2 mg/j).

Les principales sources de fer (teneurs en mg Fe/100 g d'aliment):

Spiruline (cyanophycée, algue bleue) 150

Foie, abats 8-18

Levure de bière séchée 6-20

Cacao 12,5

Germes de blé 9-11

Viande séchée 918

Lentilles séchées 7-8,6

Mélasse 6,7

Huîtres 6-7

Boudin (noir) 6,5

Persil 6,2

Haricots blancs secs 6,1

Petits pois secs cassés 6,0

Viande de boeuf 2,9-5,6

Saucisse de foie 510-514

Œuf de poule 1,5-2,7

Poulet 1,8

Vin 01 4-110

Revue suisse Agric. 29 (6): 279-281, 1997 279

I~

Dans les aliments, on trouve le fer sous deux formes:

— le fer héminique qui est fourni uniquement par les aliments d'origine animale; sa biodisponibilité au ni- veau du tube digestif est d'environ 20 à 25%;

— le fer non héminique

,

qui n'est pas associé à un groupe hème

(

le groupe porphyrinique de l'hémo- globine et de la myoglobine), se trouve dans les aliments d'origine animale et dans les végétaux. Sa biodisponibilité est faible. Par exemple, le fer des épinards est assimilé à raison de 1,4% seulement, celui des laitues de 4,4%, celui du soja cuit de 7%.

Dans des conditions normales 0,5 à 1 mg de fer est assi- milé chaque jour, le reste étant évacué par les selles. Le fer absorbe est très peu éliminé.

La vitamine C (acide ascorbique) favorise l'assimilation du fer non héminique. Selon R. Moatti, la consommation au cours d'un repas de 100 ml de jus d'orange (riche en vita- mine C) multiplie par trois l'absorption du fer des ali- ments ingérés; en buvant 100 ml de jus de papaye, cette absorption est multipliée par sept.

Par contre, le thé inhibe l'absorption du fer; elle peut être diminuée de 60 à 70% en buvant une tasse de thé au cours d'un repas

,

ce qui est dû aux tannins apportés par le the.

Les composés phosphatés forment du phosphate ferrique insoluble et inhibent l'assimilation du fer.

L'absorption du fer a été étudiée en incorporant du fer radioactif aux aliments. Elle est réglée par les besoins de l'organisme et dépend beaucoup des réserves de l'indivi- du. Selon les régimes, le coefficient d'absorption varie entre 5 et 15%. Dans les pays en voie de développe- ment, ce coefficient est d' environ 5%. En France, il est compris entre 10 et 12%. Cette faible absorption du fer est un phénomène très spécifique à l'espèce humaine;

elle est d'autant plus faible que l'alimentation est pauvre en aliments d'origine animale. Les autres mammifères ab- sorbent tout le fer contenu dans leur nourriture.

L'organisme humain serait-il génétiquement programmé pour absorber le fer héminique fourni par les viandes et les poissons? Cette situation était vraisemblablement adaptée aux millions d'années où l'homme a vécu de la chasse et de la cueillette. Quelques populations qui vivent encore uniquement de la chasse, comme les Massaïs au Kenya, ont un bon statut en fer. Au néolithique, l'appari- tion des cultures céréalières a modifié considérablement le mode alimentaire de l'homme, qui a réduit sa consom- mation de viande; le fer héminique facilement assimilable a été remplacé par du fer non héminique, mal absorbé et sensible à la présence d'éventuels activateurs et/ou inhibi- teurs de l'absorption.

En France, S. Hercberg a réalisé une enquête épidémio- logique sur plus de 1000 personnes en bonne santé, avec prélèvements de sang et dosages du fer circulant (la f erri- tine sérique), qui indique l'état des réserves. Il a mis en évidence les signes biochimiques d' une déficience en fer (sans anémie) chez près de 30% des enfants de moins de 2 ans, 15% des adolescentes, et près de 10% des femmes en àge de procréer.

On n'a pas la certitude aujourd'hui que les déficiences modérées en fer imposent des mesures de santé publi- que. Dans les pays en développement

,

les carences en fer nécessitent des mesures de prévention.

Actuellement, la carence en fer est le problème de nutri- tion le plus répandu dans le monde; dans la plupart des pays en développement, les deux tiers des femmes en àge de procréer et des enfants manquent de fer; un tiers

étant atteint de la forme la plus grave de cette carence, l'anémie.

Ces cas de carence sont en général dus à la mauvaise ab- sorption du fer d'origine végétale, aggravée par la faible consommation de viande. Certaines carences surviennent même quand l'alimentation fournit assez de fer, mais que les individus perdent du sang en raison d'ankylostomiase (causée par un parasite de l'intestin grêle) et de bilharzio- se (due aux schistosomes qui parasitent le système vei- neux) .

On a souvent observé que les enfants et les adultes ané- miques étaient attardés ou apathiques et l'on a attribué ces comportements au manque d'oxygène véhiculé par le sang. On a seulement élucidé depuis peu la relation entre le statut en fer et les difficultés intellectuelles. F. Oski et A. Honic ont donné du fer à des bébés normaux et à des bébés anémiques; ils ont constaté que ce traitement amé- liorait les scores des bébés anémiques sans modifier ceux des bébés normaux (Université de Syracuse, USA, 1978).

Dans les années 80, POLLITT et al. ont étudié les consé- quences d'une carence en fer sur les performances cogni- tives de 2000 enfants thaïlandais: plus le statut en fer était satisfaisant, plus les scores étaient élevés. D'autres recherches réalisées en Inde, en Papouasie-Nouvelle-Gui- née ou en Indonésie ont donné des résultats compa- rables: les carences en fer réduisent les facultés d'appren- tissage. Mais de nombreux enfants ne récupèrent pas leurs capacités après administration de fer; c'est pourquoi la prévention est essentielle. En perturbant le développe- ment du cerveau, les carences en fer conduiraient à des lésions permanentes. En dérangeant la production des neuromédiateurs (sérotonine, dopamine, ...) les carences en fer détérioreraient le fonctionnement du système ner- veux central.

La carence en fer pendant la grossesse est dangereuse:

elle augmente la mortalité maternelle, le risque de préma- turité et la mortalité infantile; quand la mère est carencée en fer, son enfant naît avec des réserves en fer insuffi- santes,

nsuffi- santes, ce qui augmente les risques de morbidité, de mor- talité et de troubles de l'apprentissage. Des études en In- donésie ont montré que les enfants recevant du fer gran- dissaient plus que ceux qui recevaient un placebo

.

Les ap- ports supplémentaires de fer réduisent aussi la gravité et le nombre des infections infantiles.

Les personnes carencées pourraient consommer des den- rées faiblement enrichies en fer, par exemple des cé- réales, du pain, du sucre, du sel. Mais il faut éviter de trop enrichir tous les aliments, car l'excès de fer est toxique. Les dangers d'un excès de fer ont d'abord été observés chez les Bantous en Afrique du Sud qui souf- frent d'une maladie hépatique grave, l'hemochromatose, caractérisée par une accumulation excessive de fer dans le foie; le tissu hépatique devient fibreux et il apparaît souvent des cancers mortels. Les individus malades étaient ceux qui consommaient beaucoup de bière prépa- rée dans des récipients en fer: les acides formés par la fermentation attaquaient le fer qui se dissolvait dans la bière, d'où un excès de fer rapidement toxique.

En 1970, on a constaté en Afrique du Sud que des injec- tions intramusculaires de fer pour traiter des enfants ané- miques sous-alimentés avaient provoqué des infections fa- tales. Au Nigeria, en Nouvelle-Guinée et en Somalie, un tel traitement renforçait les symptômes du paludisme. En effet, si le fer fortifie l'organisme, il profite aussi aux agents infectieux. Normalement, notre corps évite que les agents infectieux n' utilisent son fer. Quand les globules blancs sont détruits après avoir ingéré et tué les bactéries 280

et les virus, ils libèrent de l'interleukine-1, dont une des fonctions est de stimuler la synthèse de la f erritine, une protéine de stockage du fer. Cette f erritine empêche les organismes pathogènes d'utiliser le fer libéré par les glo- bules rouges dégradés. En se désintégrant, les globules blancs libèrent aussi de la lactoferrine, qui fixe le fer plus fortement que les organismes responsables des infec- tions.

La lactoferrine a été découverte par B. Blanc dans le lait maternel; c'est une glycoprotéine (PM = 80 000) qui contient deux atomes de fer par molécule. C'est grâce à la lactoferrine qu'il y a du fer dans le lait. Ce fer ne peut pas être utilisé par les bactéries et les entérobactéries ne peuvent pas se développer dans l'intestin du nouveau-ne car le fer est masqué. Le lait maternel est l'aliment parfait qui doit remplacer le sang dés la naissance.

On sait depuis 1988 que les gens atteints d'une maladie héréditaire, l' hémochromatose, caractérisée par une sur- charge en fer, sont plus exposés que la moyenne à des accidents cardio-vasculaires. Or, selon des travaux finlan- dais (J. SALONEN, 1992), les atomes de fer qui se trouvent dans les globules rouges seraient libérés de façon explosi- ve lorsque les tissus sont stressés et qu'ils manquent d'oxygène, c'est-à-dire qu'ils font justement appel a un surplus de globules rouges porteurs d'oxygène. Sur leur trajectoire, les atomes de fer expulsés arracheraient aux autres atomes des électrons et seraient responsables de la formation des «radicaux libres». Un électron libre ne va pas le rester longtemps; il va se fixer rapidement là où il

peut, en cassant a l'occasion des liaisons qui assurent la cohésion des molécules. Les atomes de fer seraient comme des balles perdues dans un magasin de verrerie, qui feraient voler au hasard des éclats de verre, les radi- caux libres. Ces derniers sont soupçonnés d'être respon- sables de la dégradation des tissus et du vieillissement par altération de l'ADN (acide désoxyribonucléique, source de l'information génétique) qui devient incapable de se répli- quer correctement. On comprend mieux pourquoi les ac- cidents cardio-vasculaires sont plus fréquents le matin, car c'est le moment de la journée où le taux de fer dans le sang est le plus haut.

On comprendra peut-être mieux aussi l'énigme que po- sent les personnes qui font des accidents cardio-vas- culaires alors que leur taux de cholestérol est normal, ce qui d'après une étude américaine est le cas de deux hommes sur trois et de quatre femmes sur cinq!

On sait que les femmes sont moins sujettes que les hommes à des accidents cardio-vasculaires jusqu'à la mé- nopause. Ce serait les pertes de sang menstruelles, donc des pertes de fer, qui les protégeraient (J. L. SULLIVAN, 1989). La surcharge en fer augmenterait le risque d'in- farctus en favorisant l'oxydation du cholestérol LDL (lipo- protéines de basse densité).

J. P. Quinche Chemin de la Croisette 38, 1260 Nyon La référence des ouvrages cités peut être obtenue auprès de l'auteur.

Informations agricoles

AG RG- ~~

VI N

MARTIGNY J AGROVINA 1998

La deuxième édition AGROVINA 1998 se déroulera au CERM de Martigny, du 22 au 25 janvier 1998.

Pour cette deuxième édition, l'effort des organisateurs sera porté sur les secteurs

«arboriculture et cultures spéciales», mais il est évident que le machinisme destiné à l' agriculture traditionnelle du Valais sera conservé et, comme jusqu'ici, l'ARMA apportera soutien et collaboration à cette Foire suisse de l' oenologie, viticulture, arboriculture et cultures spéciales.

Programme attractif

Outre les nombreux exposants qui sont déjà inscrits, cette deuxième édition proposera un environnement de confé- rences et de débats adéquats, suscepti- bles d'intéresser les spécialistes et ac- teurs dans leurs domaines respectifs et spécifiques.

Ainsi, le jeudi 22 janvier 1998 sera consacré à la viticulture. Après les souhaits de bienvenue de Jean- Claude Constantin, nouveau prési- dent d'AGROVINA, une «Journée d'information viticole», organisée par la RAC de Changins, traitera des différentes questions relatives aux problèmes phytosanitaires ainsi qu' à ceux que pose la maîtrise de la qualité en viticulture.

La matinée du vendredi 23 jan- vier, organisée sous le patronage de l'Ecole d'ingénieurs du Valais

— Département agroalimentaire et biotechnologie — sera consacrée à la «technologie viticole». Cinq thè- mes y seront traités, à savoir: sec- teur vinicole et environnement — nettoyage à sec — internet, un outil de communication au service du sec- teur vinicole — système de qualité en oenologie — filtration statique et filtration dynamique.

L'apres-midi du vendredi 23 jan- vier, consacrée à l'arboriculture sous le thème «Du verger au mar- ché», sera organisée avec le con- cours de la Station fédérale de recherches en production végétale de Changins — Centre d'arboricul- ture et d'horticulture des Fougères, à Châteauneuf.

Les exposés et débats se dérouleront en principe en français mais seront tra- duits simultanément en allemand. Par ailleurs, ils feront l'objet de publica- tions écrites qui reprendront les thèmes traités par les conférenciers. Ces der- niers, de par leurs compétences et qua- lifications reconnues, ne manqueront pas de susciter l'intérêt du plus grand nombre de personnes concernées, tou- jours avides d'être informées sur les évolutions et les derniers développe- ments ou évolutions technologiques dans les domaines respectifs traités.

Ne manquez pas ce grand rendez-vous qui réunira plus de 150 exposants sur 12 000 m' d'exposition et qui attend plus de 15 000 visiteurs professionnels.

A. Maillard Renseignements:

CERM, rue du Levant 91, CH-1920 Martigny, tél. + 41 (0)27/722 00 34, fax + 41 (0)27/722 98 91.

Revue suisse Agric. 29 (5): 281, 1997 281