OLIGOÉLÉMENTS

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Notion d'oligoélément indispensable

C'est par la méthode dite synthétique que, très tôt, on a tenté de reconnaître les éléments chimiques qui sont indispensables ou essentiels à la nutrition des organismes vivants.

Cette méthode consiste à rechercher par l'expérience quels sont les éléments chimiques qui doivent être présents dans le milieu de culture d'un micro-organisme, ou d'une plante, ou dans la ration alimentaire d'un animal pour assurer la croissance, le développement et la reproduction de l'organisme considéré. La méthode a permis, dès 1851, au prince de Salm-Horstmar de constater la nécessité du fer et du manganèse pour la nutrition de l'avoine ; à Raulin de révéler l'utilité du fer et du zinc pour la croissance d'une moisissure (Aspergillus niger) ; à M. Javillier de prouver la nécessité du zinc pour le même micro-organisme (1906-1914).

Au concept de stimulation de la croissance qui serait exercée, à très faibles doses, par des sels de métaux toxiques (Reizstoffe), l'école française opposait celui de satisfaction d'un besoin nutritionnel spécifique en éléments catalytiques.

D'une manière générale, la démonstration du caractère essentiel d'un oligoélément est subordonnée à la possibilité de purifier suffisamment les divers constituants du milieu, ou du régime alimentaire, pour que la masse de l'élément qui reste présent à l'état d'impureté soit inférieure aux besoins de l'organisme. Elle implique le contrôle analytique des impuretés restantes. Des difficultés particulières peuvent résulter de la présence de l'oligoélément étudié dans les cellules ensemencées ou dans les graines que l'on fait croître sur un milieu artificiel, ou dans le corps d'un jeune animal que l'on nourrit avec un régime purifié. Enfin, les contaminations par l'atmosphère sont souvent difficiles à éviter.

Dans l'état actuel des connaissances, les oligoéléments reconnus comme indispensables aux végétaux hétérotrophes, dont la moisissure Aspergillus niger, sont le fer, le zinc, le manganèse, le cuivre et le molybdène. Pour les plantes chlorophylliennes, les éléments suivants présentent ce caractère : fer, zinc, manganèse, cuivre, molybdène, chlore et bore. Certains micro-organismes photosynthétiques, les algues bleu-vert, qui possèdent des pigments assimilateurs différents ont les mêmes besoins, mais réclament en plus l'oligoélément cobalt. Le cobalt paraît être indispensable aux organismes fixateurs d'azote, en général (Azotobacter, Rhizobium, Clostridium, Anabaena cylindrica). Pour les animaux et l'homme, il est généralement admis que les oligoéléments indispensables sont le fer, le zinc, le cuivre, le manganèse, le cobalt (au moins sous la forme de vitamine B 12), le molybdène, le sélénium, l'iode et le fluor. D'après des critères moins sévères, certains auteurs admettent le caractère essentiel du chrome (facteur de tolérance au glucose), de l'arsenic et du silicium. Le vanadium pourrait être impliqué dans la minéralisation des os et des dents, le cadmium est présent, avec le zinc, dans une métalloprotéine du rein (métallothionéine), le nickel dans les acides ribonucléiques. D'autres éléments chimiques, présents en très faible proportion dans les organismes, en apparaissent comme des constituants accidentels ; ils n'exercent aucun rôle favorable et certains sont toxiques à très faibles doses (mercure, plomb, cadmium, argent).

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Écrit par :

  • : professeur honoraire au Conservatoire national des arts et métiers, correspondant de l'Académie des sciences.

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Pour citer l’article

Jean LAVOLLAY, « OLIGOÉLÉMENTS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 juin 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/oligoelements/