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Classification des cultures
Types de cultures alimentaires et leur contribution à la nutrition humaine. nutrition
Les besoins alimentaires mondiaux
Dossiers
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Classification des cultures
Il existe des centaines de cultures différentes cultivées pour l’alimentation dans le monde. La plupart appartiennent à la division végétale Angiospermae (également connue sous le nom d’Anthophyta) qui est communément appelée « les plantes à fleurs ». Voici un lien qui décrit brièvement certaines des caractéristiques importantes qui peuvent être utilisées pour distinguer les membres de ce groupe :
Une distinction importante au sein des Angiospermes sont les classes communément appelées monocots et dicots. Un résumé des caractéristiques de ces deux classes peut être trouvé ici :
Le tableau ci-dessous montre les 33 cultures qui étaient cultivées sur quatre millions d’hectares ou plus en 2002. De toute évidence, les cultures céréalières (famille des Poaceae) dominent la production alimentaire mondiale. Les légumineuses (Fabaceae) sont également cultivées à grande échelle. Les dix premières cultures sont toutes des annuelles.
Les noms scientifiques du tableau sont liés à un répertoire d’information sur les cultures appelé le Purdue University Center for New Crops and Plant Products. Nous ne pouvons pas fournir une couverture approfondie de toutes les cultures alimentaires dans une classe comme celle-ci, donc vous êtes encouragés à poursuivre ces liens pour en savoir plus sur les cultures d’intérêt. Les bases de données FAOSTAT sont également une ressource très utile pour les statistiques de production et d’utilisation relatives aux cultures alimentaires mondiales.
Cultures alimentaires importantes dans le monde
| Culture |
Nom scientifique
|
Superficie. Récoltée (millions d’ha)
|
Production (millions de tonnes métriques)
|
Famille
|
Annuelle ou pérenne
|
| Blé | Triticum aestivum |
211
. |
568
|
Poaceae†
|
Annuel
|
| Riz, Paddy | Oryza sativa |
146
|
579
|
Poaceae
|
Annuel
|
| Maïs | Zea mays |
139
. |
602
|
Poaceae
|
Annuel
|
| Fèves de soja | Glycine max |
79
|
180
|
.
Fabaceae
|
Annuel
|
| Orge | Hordeum vulgare |
54
|
132
|
Poaceae
|
Annuel
|
| Sorghum | Sorghum bicolor |
42
|
55
. |
Poaceae
|
Annuelle
|
| Millet | Setaria, Echinochloa, Eleusine, Panicum, Pennisetum spp. |
37
|
26
|
Poaceae
|
Annuel
|
| Noisettes en coque (arachides). | Arachis hypogaea |
26
|
34
|
Fabaceae
|
Annuel
|
| Haricots, secs | Phaseolus spp. |
25
|
18
|
Fabaceae
|
.
Annuelle
|
| Colza | Brassica napus |
23
. |
33
|
Brassicaceae
|
Annuel
|
| Canne à sucre | Saccharum officinarum |
20
|
1288
|
Poaceae
|
Pérenne
|
| Graines de tournesol | Helianthus annuus |
20
|
.
23
|
Asteraceae
|
Annuel
|
| Pommes de terre | Solanum tuberosum |
19
|
308
|
.
Solanaceae
|
Annuel
|
| Cassava | Manihot esculenta |
17
|
180
|
Euphorbiaceae
|
Pérenne
|
| Avoine | Avena sativa | .
13
|
28
|
Poaceae
|
Annuel
|
| Cocotier | Cocos nucifera |
11
|
49
|
Arecaceae
|
Pérenne
|
| Fruit du palmier à huile | Elaeis guineensis |
11
|
136
|
Arecaceae
|
Perennial
|
| Chick-Pois | Cicer arietinum |
11
|
8
|
Fabaceae
|
Annuelle
|
| Café, Vert | Coffea spp. |
11
|
8
|
Rubiaceae
|
Périodique
|
| Seigle | Secale cereale |
10
|
21
|
Poaceae
|
Annuelle
|
| Patates douces | Ipomoea batatas |
9
|
141
|
Convolvulaceae
|
Annuelle
|
| Poison, secs | Vigna unguiculata |
9
|
3
|
Fabaceae
|
.
Annuel
|
| Vivres | Olea europaea |
8
|
15
|
Oléacées
|
Pérennes
|
| Raisins | Vitis vinifera | .
7
|
62
|
Vitaceae
|
Pérenne
|
| Graines de sésame | Sesamum indicum |
7
|
3
|
Pedaliaceae
|
.
Annuelle
|
| Fèves de cacao | Theobroma cacao |
7
|
3
|
.
Sterculiaceae
|
Pérenne
|
| Betterave à sucre | Beta vulgaris | .
6
|
252
|
Chenopodiaceae
|
Annuelle
|
| Pois, secs | Pisum sativum |
6
|
10
|
Fabaceae
|
Annuelle
|
| Pommes | Malus pumila |
6
|
58
|
Rosaceae
|
Pérenne
|
| Plantains | Musa spp. |
5
|
29
|
Musaceae
|
Perennial
|
| Bananes | Musa spp. |
4
|
70
|
Musaceae
|
Perennial
|
| Yams | Dioscorea spp. |
4
|
40
|
Dioscoreaceae
|
Annuelle
|
| Tomates | Lycopersicon esculentum |
4
|
108
|
Solanaceae
|
Annuel
|
Chiffres de production issus des bases de données agricoles FAOSTAT pour 2002.
†Poaceae=Graminae ; Fabaceae=Leguminosae ; Brassicaceae=Cruciferae ; Asteraceae=Compositae ; Aracaceae=Palmae
Types de cultures vivrières et leur contribution à la nutrition humaine
Les informations pour cette section ont été obtenues en grande partie d’un livre de M.C. Latham (1997) intitulé « Human nutrition in the developing world. » Il s’agit d’une référence très complète sur un certain nombre de sujets liés à la production alimentaire et à la nutrition dans le monde. En voici quelques-uns qui pourraient vous intéresser :
- Apports recommandés en nutriments
- Composition nutritionnelle des aliments
- Nutrition internationale et problèmes alimentaires mondiaux
- Facteurs sociaux et culturels de la nutrition
- Nutrition de base (fonctions des aliments dans le corps)
- Troubles nutritionnels
Une autre excellente ressource sur la nutrition est le Food and Nutrition Information Center de l’USDA.
Les besoins alimentaires
La nourriture est nécessaire pour fournir de l’énergie et comme matière première pour la croissance, l’entretien et la protection du corps. Nos besoins fondamentaux comprennent l’eau, les glucides, les lipides, les protéines, les minéraux, les vitamines et les fibres. Les glucides, les protéines et les graisses sont nécessaires en quantités relativement importantes et sont donc appelés macronutriments. Les minéraux et les vitamines sont nécessaires en petites quantités et sont appelés micronutriments.
L’eau constitue plus de 60% de notre poids corporel, et peut être considérée comme le besoin alimentaire le plus important. Un homme ou une femme normale peut vivre sans nourriture pendant 20 à 40 jours, mais les humains ne survivront que quatre à sept jours sans eau. Le métabolisme des minéraux sodium et potassium, appelés électrolytes, est lié à l’eau du corps.
Les besoins énergétiques de l’homme varient selon l’âge, le sexe et le niveau d’activité, et peuvent être aussi bas que 1 200 Calories ou aussi élevés que 3 200 Calories par jour (une Calorie en termes alimentaires équivaut à 1000 kilocalories d’énergie). Les glucides et les protéines fournissent 4 Calories par gramme, alors que comme un gramme de graisse fournit 9 Calories.
Les protéines sont généralement utilisées comme matières premières pour la croissance et l’entretien des tissus et pour la synthèse de métabolites importants, mais lorsque les Calories sont insuffisantes sous d’autres formes, les protéines peuvent être utilisées comme source d’énergie. Au cours de la digestion, les protéines sont décomposées en leurs acides aminés constitutifs, qui sont ensuite transportés par la circulation sanguine vers les tissus de l’organisme où ils sont utilisés pour construire de nouvelles protéines. Sur les 20 acides aminés présents dans la nature, neuf sont considérés comme essentiels dans l’alimentation car ils ne peuvent pas être synthétisés par l’organisme. Les acides aminés ne peuvent pas être stockés dans le corps, et il est donc important de consommer tous les acides aminés essentiels chaque jour. Les protéines complètes contiennent tous les acides aminés essentiels dans les bonnes proportions. La plupart des protéines animales sont complètes, tandis que les protéines végétales sont généralement déficientes en un ou plusieurs des acides aminés essentiels. Les quantités de protéines requises dans l’alimentation ne sont pas très importantes, à condition que tous les acides aminés essentiels soient consommés. Il est généralement recommandé qu’environ 10% de notre apport total en Calories soit obtenu à partir des protéines.
Nous parlerons plus en détail des types de glucides et de graisses dans des conférences ultérieures.
Les fibres sont un autre composant alimentaire important obtenu à partir des plantes. Les fibres ne sont pas digestibles mais sont souhaitables car elles aident les aliments à transiter dans le tube digestif. Certaines études ont montré qu’un régime riche en fibres peut réduire le risque de cancer du côlon, mais ce bénéfice est encore à l’étude. Certains types de fibres peuvent également réduire le cholestérol.
Les vitamines jouent un rôle essentiel en tant que coenzymes dans de nombreuses voies métaboliques, ou peuvent être directement impliquées dans la synthèse de composés essentiels. Il existe quatre enzymes liposolubles (A, D, E et K) et neuf vitamines hydrosolubles (huit vitamines du complexe B et C). Les vitamines hydrosolubles ne sont pas stockées dans le corps, et tout excès consommé est excrété dans l’urine. Les vitamines liposolubles peuvent être stockées dans les tissus adipeux de l’organisme, de sorte qu’une consommation excessive de ces vitamines peut entraîner des symptômes de toxicité. Consultez les références au début de cette section pour plus d’informations sur les besoins alimentaires.
Les minéraux sont des composés inorganiques qui existent dans le corps sous forme d’ions chargés ou de composants de molécules complexes. On sait que 17 minéraux sont essentiels dans l’alimentation, et des recherches ultérieures pourraient ajouter à cette liste. Les principaux minéraux sont nécessaires en quantités supérieures à 100 mg par jour, tandis que les oligo-éléments sont nécessaires en plus petites quantités.
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Minéraux majeurs
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Minéraux traces
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Calcium
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Fer
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Phosphore
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Zinc
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Soufre
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Iode
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Potassium
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Fluor
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Chlore
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Cuivre
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Sodium
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Sélénium
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Magnésium
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Cobalt
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Chrome
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Manganèse
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Molybdène
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Types de cultures alimentaires
Céréales -. Les céréales sont des graines comestibles de la famille des graminées (Poaceae ou Graminae). Elles comprennent notamment le blé, le riz, le maïs, l’orge, l’avoine, le sorgho et le millet. Le grain est un caryopse, c’est-à-dire un fruit sec à une graine, avec un péricarpe extérieur dur soudé à l’enveloppe de la graine. Les grains des différentes cultures céréalières peuvent différer en taille et en forme, mais ils ont tous une structure et une composition similaires.
L’endosperme est principalement composé d’amidon. La couche d’aleurone et l’embryon (germe) sont riches en protéines, vitamines et minéraux, mais sont souvent retirés lors de la transformation. 100 µg de céréales complètes apportent environ 350 kcal, 8 à 12 µg de protéines et des quantités utiles de calcium, de fer (bien que l’acide phytique puisse en gêner l’absorption) et de vitamines B. Elles sont dépourvues de vitamine C et, avec les céréales complètes, de vitamine E. Elles ne contiennent pas d’acides gras essentiels. Elles manquent de vitamine C et, à l’exception du maïs jaune, de carotène (provitamine A). Pour une alimentation saine, ils doivent être consommés avec d’autres aliments riches en vitamines A et C et en minéraux. Les protéines de certaines céréales sont déficientes en acides aminés essentiels, la lysine et le tryptophane, et doivent être complétées par d’autres sources de protéines telles que les légumineuses ou les produits animaux.
Les légumineuses – Les légumineuses sont les graines comestibles des membres de la famille des Fabaceae (Leguminosae), qui comprend les haricots, les pois, le soja, les arachides (cacahuètes) et les lentilles, entre autres cultures. Ils constituent une source importante de protéines et de vitamines B dans l’alimentation, ainsi que de glucides. La qualité des protéines n’est pas aussi bonne que celle de la viande, car les légumineuses ne contiennent généralement pas suffisamment de méthionine, un acide aminé essentiel. Toutefois, cette limitation peut être surmontée en consommant des légumineuses et des céréales ensemble. Les légumineuses jouent également un rôle important dans le système agricole, car elles peuvent fixer l’azote atmosphérique, ce qui contribue à maintenir la fertilité du sol.
Racines et tubercules – les tubercules, racines et cormes comestibles sont largement consommés dans le monde entier. Sous les tropiques, le manioc, les patates douces, le taro (cocoyam), les ignames (Dioscorea spp.) et l’arrowroot sont des cultures alimentaires de base. La pomme de terre est largement cultivée dans les climats tempérés et subtropicaux. Le potentiel de rendement de ces cultures est très élevé. Cependant, elles sont généralement pauvres en protéines, minéraux et vitamines par rapport aux cultures céréalières. Il y a une certaine variation entre les espèces à cet égard – le taro et les ignames ont jusqu’à 6% de protéines de bonne qualité, et les pommes de terre fournissent certains minéraux et de la vitamine C. On s’attend à ce que les racines et tubercules jouent un rôle de plus en plus important en tant que cultures de sécurité alimentaire dans les 20 prochaines années.
Cultures oléagineuses – les cultures oléagineuses importantes comprennent le soja, le colza, les graines de tournesol, les arachides, le palmier à huile, le sésame et les graines de coton. Certaines cultures oléagineuses sont importantes localement, comme le beurre de karité en Afrique de l’Ouest.
Les cultures légumières – Les aliments appelés légumes constituent un groupe diversifié qui comprend certains fruits (par exemple, les tomates), des racines (par exemple, les carottes) et des fleurs (par exemple, le brocoli). Néanmoins, le terme « légume » est un terme utile qui fait référence aux cultures qui sont généralement consommées fraîches ou conservées à l’état frais. Les légumes constituent un élément très important de l’alimentation. Ils sont presque tous riches en carotène et en vitamine C et contiennent des quantités importantes de calcium, de fer et d’autres minéraux. Ils ne sont généralement pas de bonnes sources de vitamines B, d’énergie et de protéines. Ils contiennent souvent des quantités élevées de fibres alimentaires. Lorsqu’on examine les chiffres de la production alimentaire mondiale, il est facile de sous-estimer l’importance des légumes dans le régime alimentaire, car de nombreuses espèces sont cultivées et consommées localement et ne figurent donc pas dans la liste des 30 à 40 cultures les plus répandues. Les légumes vert foncé tels que l’amarante et les feuilles de manioc, généralement consommés dans les pays tropicaux, sont bien supérieurs, sur le plan nutritionnel, au chou et à la laitue. Une augmentation de la consommation de ces cultures pourrait aider à améliorer le problème de la carence en vitamine A qui est répandu dans les pays en développement.
Fruits – Une grande variété de fruits poussent à l’état sauvage ou sont cultivés dans le monde entier. Les fruits sont souvent de bonnes sources de vitamine C, et beaucoup contiennent des quantités utiles de carotène. Les fruits contiennent généralement très peu de graisses ou de protéines et peu ou pas d’amidon. Les glucides sont présents sous la forme de divers sucres. Les fruits sont riches en cellulose, qui contribue aux fibres alimentaires. Les agrumes, comme les oranges, les citrons, les pamplemousses, les mandarines et les limes, contiennent de bonnes quantités de vitamine C mais peu de carotène. Les papayes et les mangues contiennent à la fois du carotène et de la vitamine C.
Noix – Les cultures importantes de cette catégorie comprennent la noix de coco, la noix de cajou, l’amande et la noix, entre autres. Ces cultures ont tendance à être riches en graisses, mais peuvent également contenir des vitamines, des minéraux et des protéines bénéfiques.
Epices – Mis à part notre besoin de sel, peu de ces arômes ont une grande importance nutritionnelle, mais tous servent à rendre les aliments plus agréables au goût.
Cultures de boissons – Ce groupe comprend une diversité de boissons d’origine végétale, y compris les jus de fruits, le thé, le café, la bière, le vin et les spiritueux. La principale contribution de ce groupe à la nutrition humaine est de fournir de l’eau, essentielle à la vie humaine. Certaines fournissent également des vitamines et des minéraux. D’autres fournissent des stimulants (caféine) ou de l’alcool pour la relaxation.
Contribution à la nutrition humaine
Contribution directe de certaines cultures vivrières
à la consommation de calories, de protéines et de graisses par habitant en 2000
Source FAOSTAT Bases de données nutritionnelles, 2000.
Quelques observations à partir des données du tableau:
- Les cultures céréalières fournissent de loin le plus de calories dans le régime alimentaire. Le blé est la première culture pour la consommation humaine directe dans les pays développés, alors que le riz est la première culture dans les pays en développement.
- Bien que les légumineuses aient une teneur en protéines plus élevée que les céréales, ces dernières sont la source la plus importante de protéines, car elles sont consommées en bien plus grandes quantités.
- Le soja est la culture oléagineuse la plus importante dans les pays développés, suivie par l’huile de colza et de tournesol. Dans les pays en développement, le soja et l’huile de palme sont les principales cultures oléagineuses.
- La pomme de terre est la culture de racines et tubercules amylacés prédominante dans les pays développés. Le manioc est la principale culture de cette catégorie dans les pays en développement, mais les pommes de terre et les patates douces sont également importantes.
- Les habitants des pays en développement obtiennent plus de calories des cultures céréalières que ceux des pays développés. Les calories obtenues à partir de cultures oléagineuses sont relativement élevées dans les pays développés.
Les besoins alimentaires mondiaux
Voici quelques faits importants sur la malnutrition, tirés de l’Organisation mondiale de la santé :
- La malnutrition touche une personne sur trois dans le monde, et joue un rôle majeur dans la moitié des décès annuels d’enfants dans les pays en développement.
- La carence en fer et l’anémie sont les problèmes les plus répandus.
- La malnutrition protéino-énergétique a les conséquences les plus mortelles, touchant un enfant sur quatre dans le monde.
- marasme – les individus atteints de ce trouble sont déficients à la fois en protéines et en calories et apparaissent émaciés et décharnés
- kwashiorkor – les individus atteints de ce trouble sont privés de calories. L’estomac et les extrémités sont gonflés
- Les troubles de la carence en iode provoquent un goitre et des lésions cérébrales. De grands progrès ont été réalisés dans la lutte contre ce trouble grâce à l’utilisation de sel iodé, mais le problème reste répandu.
- La carence en vitamine A est la principale cause de cécité évitable. Le problème peut être abordé par la promotion de l’allaitement maternel, la supplémentation en vitamine A et l’augmentation de la consommation de fruits et légumes.
L’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture publie un rapport annuel qui décrit l’état actuel de l’insécurité alimentaire et de la malnutrition dans le monde. Des sujets différents sont mis en avant chaque année. Voici le rapport le plus récent :
FAO. 2005. L’état de l’insécurité alimentaire dans le monde. http://www.fao.org/sof/sofi/index_en.htm
Dossiers
Dossier écrit
Du 18 avril
Explorer les ressources internet disponibles sur les cultures alimentaires mondiales, leur production et leur utilisation.
- Choisir une culture qui n’est pas celle que nous avons couverte jusqu’à présent. Utilisez le Purdue Crop Index pour connaître son nom scientifique, savoir s’il s’agit d’une plante annuelle ou pérenne et à quelle famille botanique elle appartient.
- Ayez recours aux données de base de la production de FAOSTAT et découvrez combien de tonnes ont été récoltées de cette culture aux États-Unis en 2004.
- En utilisant la même base de données de FAOSTAT, choisissez un pays et sélectionnez deux aliments qui, selon vous, seraient importants pour ce pays. Déterminez les tonnes produites en 2004.
- Vérifiez maintenant comment les deux aliments que vous avez sélectionnés se classent en termes d’importance pour le pays que vous avez choisi en 2005 sur le site de la FAO pour les principaux produits alimentaires et agricoles et les producteurs
Soumettez vos résultats en utilisant la fonction devoirs sur le Blackboard.
Quiz
Réalisez le quiz sur cette unité sur le Blackboard.
FAOSTAT. Bases de données statistiques de la FAO. http://faostat.fao.org/