La nourriture est toute substance consommée pour fournir un soutien nutritionnel et une énergie à un organisme.[2][3] Il peut être brut, transformé ou formulé et est consommé oralement par les animaux pour la croissance, la santé ou le plaisir. La nourriture est principalement composée d'eau, de lipides, de protéines et de glucides. Les minéraux (par exemple, les sels) et les substances biologiques (par exemple, les vitamines) peuvent également être trouvés dans les aliments.[4] Les plantes, les algues et certains micro-organismes utilisent la photosynthèse pour fabriquer certains de leurs propres nutriments.[5] L'eau se trouve dans de nombreux aliments et a été définie comme des aliments en soi.[6] L'eau et les fibres ont de faibles densités d'énergie ou des calories, tandis que les graisses sont le composant le plus dense de l'énergie.[3] Certains éléments inorganiques (non-aliments) sont également essentiels pour le fonctionnement des plantes et des animaux.[7]
La nourriture humaine peut être classée de diverses manières, soit par un contenu connexe, soit par la façon dont il est traité.[8] Le nombre et la composition des groupes alimentaires peuvent varier. La plupart des systèmes comprennent quatre groupes de base qui décrivent leur origine et leur fonction nutritionnelle relative: les légumes et les fruits, les céréales et le pain, les produits laitiers et la viande.[9] Des études qui consultent la qualité des aliments de la qualité des régimes dans les grains / céréales entiers, les grains / céréales raffinés, les légumes, les fruits, les noix, les légumineuses, les œufs, les produits laitiers, le poisson, la viande rouge, la viande transformée et les boissons sucrées.[10][11][12] L'Organisation de l'alimentation et de l'agriculture et l'Organisation mondiale de la santé utilisent un système avec dix-neuf classifications alimentaires: céréales, racines, légumes et noix, lait, œufs, poissons et coquillages, viande, insectes, légumes, fruits, graisses et huiles, bonbons, additifs et sucres épices et condiments, glisser-flèches.[13]
Dans un écosystème donné, la nourriture forme un réseau de chaînes imbriquées avec des producteurs principaux en bas et des prédateurs Apex en haut.[14] D'autres aspects du Web comprennent les détrovores (qui mangent une détritis) et les décomposeurs (qui décomposent les organismes morts).[14] Les principaux producteurs comprennent des algues, des plantes, des bactéries et des protistes qui acquièrent leur énergie sous la lumière du soleil.[15] Les consommateurs principaux sont les herbivores qui consomment les plantes, et les consommateurs secondaires sont les carnivores qui consomment ces herbivores. Certains organismes, y compris la plupart des mammifères et des oiseaux, ont des régimes composés à la fois des animaux et des plantes, et sont considérés comme des omnivores.[16] La chaîne se termine par les prédateurs Apex, les animaux qui n'ont pas de prédateurs connus dans son écosystème.[17] Les humains sont considérés comme des prédateurs Apex.[18]
Les humains sont des omnivores, trouvant une subsistance dans les légumes, les fruits, la viande cuite, le lait, les œufs, les champignons et les algues.[16] Le grain de céréales est un aliment de base qui fournit plus d'énergie alimentaire dans le monde que tout autre type de récolte.[19] Le maïs (maïs), le blé et le riz représentent 87% de toute la production de céréales dans le monde.[20][21][22] Un peu plus de la moitié des cultures du monde sont utilisées pour nourrir les humains (55%), avec 36% d'aliments pour animaux et 9% pour les biocarburants.[23] Les champignons et les bactéries sont également utilisés dans la préparation d'aliments fermentés comme le pain, le vin, le fromage et le yaourt.[24]
Photosynthèse
Pendant la photosynthèse, l'énergie du soleil est absorbée et utilisée pour transformer l'eau et le dioxyde de carbone dans l'air ou le sol en oxygène et glucose. L'oxygène est ensuite libéré et le glucose stocké sous forme de réserve d'énergie.[25] Les plantes photosynthétiques, les algues et certaines bactéries représentent souvent le point le plus bas des chaînes alimentaires,[26][27] Faire de la photosynthèse La principale source d'énergie et de nourriture pour presque toute la vie sur Terre.[28]
Les plantes absorbent également des nutriments et des minéraux importants de l'air, des eaux naturelles et du sol.[29] Le carbone, l'oxygène et l'hydrogène sont absorbés par l'air ou l'eau et sont les nutriments de base nécessaires à la survie des plantes.[30] Les trois principaux nutriments absorbés par le sol pour la croissance des plantes sont l'azote, le phosphore et le potassium, avec d'autres nutriments importants, notamment le calcium, le soufre, le magnésium, le bore de fer, le chlore, le manganèse, le zinc, le molybdène en cuivre et le nickel.[30]
Micro-organismes
Les bactéries et autres micro-organismes forment également les échelons inférieurs de la chaîne alimentaire. Ils obtiennent leur énergie à partir de la photosynthèse ou en décomposant les organismes morts, les déchets ou les composés chimiques. Certains forment des relations symbiotiques avec d'autres organismes pour obtenir leurs nutriments.[31] Les bactéries fournissent une source de nourriture pour les protozoaires,[32] qui à son tour fournit une source de nourriture pour d'autres organismes tels que les petits invertébrés.[33] Les autres organismes qui se nourrissent de bactéries comprennent les nématodes, les vers de ventilateur, les crustacés et une espèce d'escargot.
Dans le milieu marin, le plancton (qui comprend des bactéries, des archées, des algues, des protozoaires et des champignons microscopiques)[34] Fournir une source cruciale de nourriture à de nombreux petits et grands organismes aquatiques.
Sans bactéries, la vie n'existerait guère parce que les bactéries convertissent l'azote atmosphérique en ammoniac nutritif. L'ammoniac est le précurseur des protéines, des acides nucléiques et de la plupart des vitamines. Depuis l'avènement du processus industriel pour la fixation de l'azote, le processus Haber-Bosch, la majorité de l'ammoniac dans le monde est fabriqué par l'homme.[35]
Plantes
Les plantes en tant que source de nourriture sont divisées en graines, fruits, légumes, légumineuses, céréales et noix.[36] Lorsque les plantes se situent dans ces catégories peuvent varier, avec des fruits décrits botaniquement tels que la tomate, la courge, le poivre et l'aubergine ou les graines comme les pois les légumes couramment considérés.[37] La nourriture est un fruit si la pièce consommée est dérivée du tissu reproducteur, donc les graines, les noix et les grains sont techniquement des fruits.[38][39] D'un point de vue culinaire, les fruits sont généralement considérés comme les restes de fruits décrits botaniquement après les grains, les noix, les graines et les fruits utilisés comme légumes sont retirés.[40] Les grains peuvent être définis comme des graines que les humains mangent ou récoltent, avec des grains de céréales (avoine, blé, riz, maïs, orge, seigle, sorgho et millet) appartenant à la famille des poacées (herbe)[41] et des impulsions provenant de la famille des Fabaceae (légumineuses).[42] Les grains entiers sont des aliments qui contiennent tous les éléments de la graine d'origine (son, germe et endosperme).[43] Les noix sont des fruits secs, distinguables par leur coquille ligneuse.[40]
Les fruits charnus (distinctibles des fruits secs comme les céréales, les graines et les noix) peuvent être classés comme fruits en pierre (cerises et pêches), fruits de Pome (pommes, poires), baies (mûre, fraise), citrus (oranges, citron), mélons (Fig), froids de métitranation) (banane, ananas).[40] Les légumes se réfèrent à toute autre partie de la plante qui peut être consommée, y compris les racines, les tiges, les feuilles, les fleurs, l'écorce ou toute la plante elle-même.[44] Il s'agit notamment des légumes-racines (pommes de terre et carottes), des ampoules (famille d'oignons), des fleurs (chou-fleur et brocoli), des légumes à feuilles (épinards et de la laitue) et des légumes à tige (céleri et asperges).[45][44]
La teneur en glucides, en protéines et lipides des plantes est très variable. Les glucides sont principalement sous forme d'amidon, de fructose, de glucose et d'autres sucres.[36] La plupart des vitamines sont trouvées à partir de sources végétales, à l'exception de la vitamine D et de la vitamine B12. Les minéraux peuvent également être abondants ou non. Les fruits peuvent être composés de 90% d'eau, contiennent des niveaux élevés de sucres simples qui contribuent à leur goût sucré et ont une teneur élevée en vitamine C.[36][40] Comparé aux légumes aux fruits charnus (à l'exception des bananes), sont riches en amidon,[46] Le potassium, les fibres alimentaires, le folate et les vitamines et faible en graisses et calories.[47] Les grains sont plus basés sur l'amidon[36] et les noix ont une teneur élevée en protéines, fibres, vitamine E et B.[40] Les graines sont une bonne source de nourriture pour les animaux car elles sont abondantes et contiennent des fibres et des graisses saines, comme les graisses oméga-3.[48][49] Les interactions chimiques complexes peuvent améliorer ou déprimer la biodisponibilité de certains nutriments. Les phytats peuvent empêcher la libération de certains sucres et vitamines.[36]
Les animaux qui ne mangent que des plantes sont appelés herbivores, avec ceux qui mangent surtout des fruits appelés frugivores,[50] tandis que les mangeurs de feuilles et de pousses sont des folivores (pandas) et des mangeurs de bois appelés xylophages (termites).[51] Les frugivores comprennent une gamme diversifiée d'espèces, des annélides aux éléphants, des chimpanzés et de nombreux oiseaux.[52][53][54] Environ 182 poissons consomment des graines ou des fruits.[55] Les animaux (domestiques et sauvages) utilisent autant de types d'herbes qui se sont adaptées à différents endroits comme principale source de nutriments.[56]
Les humains mangent des milliers d'espèces végétales; Il peut y avoir jusqu'à 75 000 espèces comestibles d'angiospermes, dont 7 000 sont peut-être souvent consommés.[57] Les plantes peuvent être transformées en pains, pâtes, céréales, jus et confitures ou ingrédients crus tels que le sucre, les herbes, les épices et les huiles peuvent être extraits.[36] Les graines oléagineuses sont pressées pour produire des huiles riches – Sunflower, les graines de lin, le colza (y compris l'huile de canola) et le sésame.[58]
De nombreuses plantes et animaux ont coévolu de telle manière que le fruit est une bonne source de nutrition pour l'animal, qui excrète ensuite les graines à une certaine distance, permettant une plus grande dispersion.[59] Même la prédation des graines peut être mutuellement bénéfique, car certaines graines peuvent survivre au processus de digestion.[60][61] Les insectes sont des mangeurs majeurs de graines,[48] les fourmis étant les seuls vrais disperseurs de graines.[62] Les oiseaux, bien que les principaux disperseurs,[63] ne mangent rarement des graines comme source de nourriture et peuvent être identifiées par leur bec épais qui est utilisé pour ouvrir le tégument.[64] Les mammifères mangent une gamme de graines plus diversifiée, car elles sont capables d'écraser les graines plus dures et plus grandes avec leurs dents.[65]
Animaux
Les animaux sont utilisés comme aliments directement ou indirectement. Cela comprend la viande, les œufs, les crustacés et les produits laitiers comme le lait et le fromage.[66] Ils sont une source importante de protéines et sont considérés comme des protéines complètes pour la consommation humaine car ils contiennent tous les acides aminés essentiels dont le corps humain a besoin.[67] Un steak de 4 onces (110 g), une poitrine de poulet ou une côtelette de porc contient environ 30 grammes de protéines. Un gros œuf a 7 grammes de protéines. Une portion de 4 onces (110 g) de fromage a environ 15 grammes de protéines. Et 1 tasse (~ 240 ml) de lait contient environ 8 grammes de protéines.[67] Les autres nutriments trouvés dans les produits d'origine animale comprennent les calories, les graisses, les vitamines essentielles (y compris B12) et les minéraux (y compris le zinc, le fer, le calcium, le magnésium).[67]
Les produits alimentaires produits par les animaux comprennent le lait produit par les glandes mammaires, qui dans de nombreuses cultures est ivre ou transformée en produits laitiers (fromage, beurre, etc.). Les œufs pondus par les oiseaux et autres animaux sont consommés et les abeilles produisent du miel, un nectar réduit des fleurs qui est utilisé comme édulcorant populaire dans de nombreuses cultures. Certaines cultures consomment du sang, comme dans la saucisse sanguine, comme un épaississant pour les sauces, ou sous une forme salée et salée pour les périodes de rareté alimentaire, et d'autres utilisent du sang dans des ragoûts tels que le lièvre jugée.[68]
Les animaux, en particulier les humains, ont généralement cinq types de goûts différents: sucré, aigre-salé, salé, amer et umami. Les goûts différents sont importants pour la distinction entre les aliments bénéfiques sur le plan nutritionnel et ceux qui peuvent contenir des toxines nocives.[69] À mesure que les animaux ont évolué, les goûts qui offrent le plus d'énergie sont les plus agréables à manger tandis que les autres ne sont pas agréables,[70] Bien que les humains en particulier puissent acquérir une préférence pour certaines substances qui sont initialement inébranlables.[69] L'eau, bien qu'importante pour la survie, n'a aucun goût.[71]
La douceur est presque toujours causée par un type de sucre simple tel que le glucose ou le fructose, ou les disaccharides tels que le saccharose, une molécule combinant du glucose et du fructose.[72] L'acidité est causée par des acides, comme le vinaigre dans les boissons alcoolisées. Les aliments aigres comprennent des agrumes, en particulier des citrons et des limes. Sour est évolutivement significatif car il peut signaler un aliment qui a pu être rance à cause des bactéries.[73] La salinité est le goût des ions métalliques alcalins tels que le sodium et le potassium. On le trouve dans presque tous les aliments dans des proportions faibles à modérées pour améliorer la saveur. Le goût amer est une sensation considérée comme désagréable caractérisée par un goût net et piquant. Le chocolat noir non sucré, la caféine, la croûte de citron et certains types de fruits sont connus pour être amers. Umami, communément décrit comme salé, est un marqueur des protéines et caractéristique des bouillons et des viandes cuites.[74] Les aliments qui ont une forte saveur umami comprennent le fromage, la viande et les champignons.[75]
Alors que la plupart des papas des animaux sont situées dans leur bouche, certains récepteurs du goût des insectes sont situés sur leurs jambes et certains poissons ont des papilles le long de leur corps.[76][77] Les chiens, les chats et les oiseaux ont relativement peu de papilles (poulets en ont environ 30),[78] Les humains adultes ont entre 2000 et 4000,[79] Alors que le poisson-chat peut avoir plus d'un million.[77] Les herbivores ont généralement plus que des carnivores car ils ont besoin de dire quelles plantes peuvent être toxiques.[78] Tous les mammifères ne partagent pas les mêmes goûts: certains rongeurs peuvent goûter l'amidon, les chats ne peuvent pas goûter la douceur et plusieurs carnivores (y compris les hyènes, les dauphins et les lions de mer) ont perdu la capacité de sentir jusqu'à quatre des cinq modalités gustatives trouvées chez l'homme.[80]
