"viandes"
VEGETALES – VIANDES CULTIVEES.
Gérard Gomez
Plan de
l’étude
1) Généralités
et but de l’article
2-1) Définitions
2-2) Sources principales d’acides
aminés essentiels
5) Trois viandes, trois visions de l’alimentation
1) Généralités et but de
l’article
Le corps humain a
besoin, pour se développer puis se maintenir en bonne forme physique et
mentale, d’une alimentation équilibrée ; parmi les macronutriments (voir annexe
1) qui
contribuent à cet équilibre, il y a les protéines.
Ces protéines sont des
assemblages d’acides aminés dits protéinogènes. Parmi ceux-ci, certains sont
dits essentiels, ce sont ceux dont l’organisme a besoin et qu’il ne peut pas
synthétiser ; l’alimentation doit donc les lui apporter.
Les protéines peuvent
être d’origine animale ou d’origine végétale.
Jusqu’à présent, le
mode d’alimentation traditionnel était basé sur une diversification des apports
qui nécessitait de consommer les deux types de protéines et qui couvrait
l’ensemble des besoins du corps humain en acides aminés essentiels.
La tendance actuelle
est de privilégier les protéines d’origine végétale et d’éliminer de
l’alimentation celles d’origine animale.
Pour cela il y a
exclusion des viandes animales ainsi que des produits provenant des animaux
(lait, œufs….) et consommation très diversifiée et en
quantité suffisante de céréales et d’autres végétaux.
Afin de satisfaire les
personnes qui souhaitent adopter ce mode d’alimentation mais qui apprécient
beaucoup la viande animale, les industriels de l’agroalimentaire ont conçu et
réalisé des préparations végétales avec additifs permettant de donner à ces mélanges,
l’aspect, le goût, la texture des viandes animales ; on donne à ces
préparations le nom de « viandes » végétales.
Mais sur le plan biologique et nutritionnel,
les substituts végétaux ne sont pas strictement équivalents à la viande ;
Une alternative émergente vient également s’ajouter à ce paysage : la viande
cultivée, aussi appelée viande in vitro ou viande cellulaire. Contrairement aux
substituts végétaux, cette innovation repose sur la culture de cellules
musculaires animales en laboratoire, sans abattage. Les cellules souches sont
prélevées sur un animal vivant, puis cultivées dans un milieu riche en nutriments.
Ce procédé permet la formation de fibres musculaires semblables à celles de la
viande traditionnelle. D’un point de vue nutritionnel, la viande cultivée est
équivalente à la viande conventionnelle, contenant tous les acides aminés
essentiels, du fer héminique, de la vitamine B12, et présentant une bonne
biodisponibilité.
Le but de cet article
est d’essayer de donner quelques indications sur l’apport en acides aminés
essentiels de protéines animales et végétales, ainsi que de donner la
composition d’une « viande » végétale.
Une conclusion
permettra de comparer les deux substituts à la viande traditionnelle.
Il s’agit comme le nom
l’indique d’une molécule possédant à la fois une fonction acide carboxylique et
une fonction amine. Cette molécule peut aussi porter d’autres groupes
fonctionnels.
Exemples :
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Acide
3-aminopropanoïque ou β-alanine |
Théanine |
- Acides α-aminés : Si les deux groupes
fonctionnels acide et amine sont fixés sur le même carbone, on leur donne le
nom d’acides α-aminés.
- Acides aminés protéinogènes (ou protéogènes) : ce sont parmi les acides
α-aminés, ceux qui entrent dans la composition des protéines ; ils
sont au nombre de 20,
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Alanine |
L-Arginine |
L-Asparagine |
L-Acide
aspartique |
L-Cystéine |
L-Acide
glutamique |
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L-Glutamine |
Glycine |
L-Histidine |
L-Isoleucine |
L-Leucine |
L-Lysine |
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L- Méthionine |
L-Phénylalanine |
L-Proline |
L-Sérine |
L-Thréonine |
L-Tryptophane |
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L-
Tyrosine |
L-Valine |
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- Acides aminés essentiels : Les
8 acides aminés dont le nom est en rouge dans le tableau précédent, sont des
acides aminés essentiels ; ce sont l’isoleucine, la leucine, la lysine, la
méthionine, la phénylalanine, la thréonine, le tryptophane et la valine. Ne
pouvant être synthétisés par l’organisme, ils doivent être apportés par
l’alimentation.
Remarque : Une mention
spéciale pour l’histidine que l’organisme sait synthétiser mais en quantité insuffisante
et dont le complément doit être apporté par l’alimentation.
2-2) Sources principales d’acides aminés essentiels :
Le tableau ci-dessous (https ://www.laboratoire-lescuyer.com/blog/nos-conseils-sante/conseils-vitamines-et-mineraux/les-acides-amines-essentiels)donne une indication
qualitative sur l’apport en acides aminés essentiels des macronutriments.
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Leucine |
Isoleucine |
Valine |
Phénylalanine |
Thréonine |
Méthionine |
Lysine |
Tryptophane |
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Œufs |
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Volaille |
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Viande rouge |
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Poisson |
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Fromage |
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Soja |
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Céréales (blé,
riz,maïs) |
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Légumineuses (haricots,
lentilles) |
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Fruits à coque (amandes,
noix) |
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Les cases grisées sont celles
où l’acide aminé manque dans le nutriment correspondant.
On remarque que les
œufs contiennent l’ensemble des acides aminés essentiels.
Autre remarque :
on peut dire que les protéines animales contiennent qualitativement plus
d’acides aminés essentiels que les protéines végétales.
On voit aussi que la
thréonine est absente dans l’ensemble soja, céréales, légumineuses, fruits à
coque.
On lit sur un site de
l’Agence nationale de sécurité sanitaire (https ://www.anses.fr/fr/content/les-protéines) :
« Les protéines
animales sont relativement riches en acides aminés indispensables et
généralement plus riches que les protéines végétales. En ce qui concerne la
digestibilité, elle est en général plus élevée pour les protéines animales que
pour les protéines végétales…. »
…….
«
Les
aliments végétaux les plus riches en protéines sont les graines oléagineuses
(cacahuètes, amandes, pistaches, etc.), les légumineuses et leurs dérivés (tofu,
pois chiche, haricots…) ou encore les céréales.
Certaines protéines
végétales peuvent présenter une teneur limitante en certains acides aminés
indispensables, la lysine pour les céréales, et les acides aminés soufrés pour
les légumineuses. »
……..
« Dans nos
sociétés, les régimes végétariens non stricts (n’excluant pas les produits
laitiers et les œufs) permettent d’assurer un apport protéique en quantité et
en qualité satisfaisantes pour l’enfant et l’adulte. Chez les végétaliens
adultes, une attention particulière doit être apportée à la couverture de
l’apport protéino-énergétique. »
Ce sont des mélanges de
différentes substances végétales, ayant pour but de remplacer les viandes
animales tout en apportant à l’organisme les acides aminés essentiels.
Pour cela, les industriels utilisent des
protéines extraites de plantes, généralement du pois, du soja, du blé ou du
riz, auxquelles ils ajoutent des lipides, des arômes, des colorants, des
texturants et parfois des vitamines et minéraux. Les protéines végétales
subissent un traitement spécifique, l’extrusion, qui permet de les transformer
en fibres allongées, à la manière des fibres musculaires animales. Elles sont
ensuite assemblées avec les autres ingrédients pour former des steaks, des
boulettes, des saucisses ou des nuggets à base de plantes.
Voici la liste des
ingrédients présents dans un « steak » végétal de la société Impossible
foods (https://faq.impossiblefoods.com/hc/fr-ca/articles/360018937494-Quels-sont-les-ingrédients-de-l-Impossible-Burger-).
Remarque : le nombre et le
type d’ingrédients varient selon la marque du produit.
Eau, concentré de
protéines de soja, huile de coco, huile de tournesol, protéines de pommes de
terre, méthylcellulose, glutamates, extrait de levure, âromes
naturels, sucres, (dextrose
de culture), amidon végétal modifié, leghémoglobine
de soja, sel, tocophérols mixtes, isolat de protéine de soja, chlorhydrate de
thiamine, L-tryptophane, gluconate de zinc, niacine, phosphate ferrique,
chlorhydrate de pyridoxine, panthoténate de calcium,
riboflavine et vitamine B12.
Le fabriquant indique
« qu’une portion de 113g de burger contient 19g de protéines ; à
titre de référence, une portion comparable de bœuf haché 80/20 (soit 80% de
viande maigre et 20% de gras) contient également 19g de protéines ».
On peut donner des
précisions sur certains des ingrédients mentionnés :
- Huile de coco et de tournesol
Le fabricant indique
pour sa préparation que ces huiles ont été ajoutées pour faire grésiller la
viande sur la plaque de cuisson.
- La méthylcellulose sert de liant aux ingrédients

Avec R = H ou –CH3
C’est un éther méthylcellulosique résultant de la méthylation partielle
(entre 27 et 32%) des fonctions hydroxyle de la cellulose par le chlorure de
méthyle. Le degré de méthylation affecte les propriétés physiques du composé
comme par exemple la solubilité. Sa masse molaire moyenne est de 10 000 à 220
000 daltons.
A température ordinaire
c’est une poudre blanche ou un matériau fibreux de densité comprise entre 1,26
et 1,30.
C’est un composé non
toxique, non irritant, sans effet allergène.
Dans l’eau c’est une
solution colloïdale translucide visqueuse, insoluble dans l’éther, l’éthanol et
le chloroforme, mais soluble dans l’acide acétique glacial.
La méthylcellulose est
largement utilisée dans les industries cosmétique et alimentaire (Additif E 461
– Epaississant – Gélifiant -).
On l’utilise aussi dans
la fabrication des gouaches.
- L’acide glutamique ou ses sels (glutamates)
C’est un
amino-acide fréquemment présent dans les protéines. C’est un additif
alimentaire(E620) utilisé comme exhausteur de goût

- Dextrose de culture
C’est un agent de
conservation ; c’est le nom donné à divers mélanges qui contiennent en
particulier, des acides (propanoïque, butanoïque, lactique) et de courts peptides.
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Acide
propanoïque ou propionique |
Acide
butanoïque ou butyrique |
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- Amidon végétal modifié
L’amidon est la
principale réserve glucidique dans le monde végétal, tout comme la cellulose (voir annexe
2).
L’hydrolyse de l’amidon en milieu acide dilué conduit au glucose ;
intermédiairement il se forme des dextrines solubles dans l’eau, puis du maltose et enfin deux
molécules de glucose par
molécule de maltose.
L’amidon natif se présente sous forme de grains de taille variable insolubles
dans l’eau froide. Dans l’eau chaude (70°C environ), l’amidon gonfle (empois)
et l’on peut séparer ses deux constituants principaux : l’amylose (ou
amidon linéaire) environ 20%, peu soluble dans l’eau froide, et l’amylopectine
80% (ou amidon ramifié). Ce sont deux polymères du glucose, l’amylose ayant une
masse molaire de l’ordre de 500 000 g.mol-1et l’amylopectine de
plusieurs millions de g.mol-1.
Dans l’amylopectine (ou iso-amylose) il y a un enchaînement 1-6 environ tous
les 25 unités glucose.
L’amidon a de très nombreuses applications. Il est rarement utilisé
natif ; le plus souvent il est transformé, dépolymérisé, par des
techniques physiques, chimiques (le plus souvent en milieu aqueux) ou
enzymatiques, il est alors désigné comme amidon végétal modifié.
Les principaux dérivés
amylacés sont :
- dextrines, cyclodextrines, maltodextrines.
- des gluconates.
- l’érythorbate.
- le dibenzylidènesorbitol
- des polyols
- des sirops de glucose.
Les dérivés amylacés
composant l’amidon végétal modifié, comme les dextrines sont des additifs
alimentaires classifiés E 1400.
- Tocophérols mixtes
Il s’agit d’un mélange
de substances de structures voisines parmi lesquelles les tocophérols α,
β, γ, d.
Ils jouent le rôle d’antioxydants.
Ces différents
tocophérols sont présents dans la vitamine E (liposoluble).
C’est la vitamine de la
fécondité ; anticoagulant naturel, antioxydant, stabilisateur de couleurs.
La vitamine E est un agent
réducteur protégeant les lipides insérés dans les membranes cellulaires en les
empêchant de se détruire par oxydation ; elle stoppe le mécanisme de
propagation de la chaîne d’oxydation en réduisant les intermédiaires
radicalaires. La vitamine C régénère ensuite la vitamine E à la surface des
membranes cellulaires.
Alpha-tocophérol (α-tocophérol)
ou
5,7,8-triméthyltocol

C’est l’additif alimentaire E 307.
Bêta-tocophérol (β-tocophérol)
ou
5,8-diméthyltocol

C’est l’additif
alimentaire E 306.
Gamma-tocophérol (γ-tocophérol)
ou
7,8-diméthyltocol

C’est l’additif alimentaire E 308.
Delta-tocophérol (d-tocophérol)
ou
d-méthyltocol

C’est l’additif alimentaire E 309.
- Chlorhydrate de thiamine
Le fabricant indique
que cet ingrédient contribue à l’arôme du produit.
C’est la vitamine B1
(hydrosoluble)

- L-Tryptophane

Ainsi qu’il a été mentionné plus haut c’est un acide aminé
essentiel.
- Gluconate de zinc
C’est un dérivé de
l’acide gluconique

Cet additif apporte du
zinc, oligo-élément nécessaire à l’organisme et qui est apporté habituellement
par la viande rouge, les crustacés, les légumineuses, mais la biodisponibilité
de cet élément est plus élevée dans les aliments d’origine animale.
- Niacine

C’est la vitamine B3 ou
vitamine PP ou acide nicotinique.
C’est une vitamine
hydrosoluble.
Le nicotinamide (ou
niacinamide) est l’amide correspondant à cet
acide :

On le considère
également comme vitamine B3 ; ses propriétés en tant que vitamine étant
équivalentes à celles de l’acide ; Dans l’organisme, d’ailleurs, l’acide
nicotinique est transformé en l’amide correspondant.
Le nicotinamide est
synthétisé dans l’organisme à partir du tryptophane ; il y a donc un
apport endogène de cette vitamine, contrairement à la plupart des autres
vitamines.
C’est un cofacteur
d’oxydo-réduction (coenzyme) dans le métabolisme des glucides, des protéines et
des lipides, réactions qui permettent à l’organisme de s’approvisionner en
énergie auprès de molécules « combustibles » comme le glucose et les
acides gras ; c’est sous forme de NAD/NADH que le nicotinamide intervient.
- Phosphate ferrique
FePO4
Il joue le rôle
d’émulsifiant (ou émulsionnant) ; il permet de stabiliser les émulsions
entre l’eau et l’huile.
- Chlorhydrate de pyridoxine
C’est la vitamine B6.

C’est un groupe
prosthétique de diverses enzymes.
Il intervient dans le
métabolisme de certaines protéines, d’acides gras, du cholestérol.
- Pantothénate de calcium
C’est le sel de calcium
de l’acide pantothénique

L’acide pantothénique
est la vitamine B5, hydrosoluble ; c’est l’amide de l’acide pantoïque
et de la β-alanine.
Cette vitamine est un
facteur de croissance de microorganismes ; elle est essentielle dans le
métabolisme des sucres, des graisses et dans la résistance des muqueuses aux
infections.
- Riboflavine
C’est la vitamine B2
(hydrosoluble).

C’est une vitamine essentielle
à la croissance et au développement des cellules. Sa concentration dans le sang
doit être contrôlée car la majeure partie de cette vitamine est excrétée dans
l’urine.
- Vitamine B12
|
|
C’est une vitamine
hydrosoluble. C’est la plus complexe
et la plus grosse des vitamines (1355 Da), biosynthétisée par des bactéries,
des champignons ou des algues. Le corps humain est
incapable de la synthétiser ; il est donc nécessaire qu’elle soit
fournie par l’alimentation. La synthèse de la
vitamine B12 a été menée à bien par R.B. Woodward et son équipe (Prix Nobel
en 1965). C’est le « principe anti-anémique » du foie. Apports : Foie,
reins, viande, œuf, laitage, poissons (maquereau, thon, hareng). L’apport quotidien
recommandé (AQR) en vitamine B12 est d’environ 1 µg. |
|
C’est une
cobalamine où l’ion cobalt(+ ou 2+ ou 3+, suivant les circontances) est au
centre d’un noyau corrine. Il est relié à 4
atomes d’azote d’un noyau tétrapyrrolique plan. Les liaisons 5 et 6 du cobalt
sont perpendiculaires à ce plan. Soit une
structure rappelant un nucléotide à base de diméthylbenzimidazole (au dessous
du plan), et un groupement R (au dessus du plan). Suivant la nature
du groupement R fixé sur le cobalt, on distingue : - Si R =
5’-déoxyadénosine
l’adénosylcobalamine (*) - si R = -CH3 la
méthylcobalamine - Si R = -OH
l’hydroxycobalamine - Si R = -CN la cyanocobalamine (*) groupe 5’-déoxyadénosine
(voir aussi l’annexe 3)
|
En fonction du résidu
R chacune d’elles a des propriétés physiologiques particulières. Remarques : - La cyanocobalamine n’existe pas à
l’état naturel, on l’obtient synthétiquement. - La molécule de
vitamine B12 sous la forme cyanocobalamine ou hydroxycobalamine
est stable. - Elle l’est beaucoup
moins sous la forme méthylcobalamine ou adénosylcobalamine ; ces deux formes sont
photosensibles et instables à l’air libre. - l’adénosylcobalamine est le coenzyme B12, mais toutes les
formes citées peuvent jouer le rôle de cofacteur dans le métabolisme de la
plupart des cellules du corps humain. |
- La leghémoglobine
(ce nom provient de la contraction des mots « légumineuse » et
« hémoglobine ») permet de donner une couleur rouge à la préparation
tout à fait comparable à la couleur du sang.
Certaines espèces
végétales et notamment les légumineuses ont les nodosités de leurs racines plus ou
moins rosées. Cette couleur est due à une hématoprotéine,
la leghémoglobine, de couleur rouge sang qui fixe le
dioxygène ; ce faisant elle empêche l’inhibition par le dioxygène d’une
enzyme, la nitrogénase, qui catalyse la réduction de l’azote gazeux N2
en ammoniac ou en ion ammonium, ce qui permet à la plante de synthétiser des
protéines.
La
leghémoglobine se compose de deux parties, une
globine provenant de la plante et un hème produit par des bactéries fixatrices
d’azote appelées rhizobies (Rhizobium) dans le
cadre d’une interaction symbiotique entre la plante et la bactérie.
Ce
processus peut être résumé par le schéma suivant :

Rappelons
que l’hème est constitué sur la base d’un noyau porphine :

Si
l’on ajoute des chaînes latérales sur ce noyau on obtient une porphyrine ;
si l’on ajoute un atome de fer (II) à cette porphyrine on obtient un complexe
rouge sang, l’hème

Les
chercheurs ont permis, par fermentation de levures (Pichia
pastoris) génétiquement modifiées (introduction
du gène LGB2), d’obtenir de la leghémoglobine en
quantités industrielles.
Le
fabricant indique :
« Nous
utilisons de la leghémoglobine de soja, obtenue par
fermentation de levures génétiquement modifiées, pour donner au Impossible
Burger sa saveur de viande.
Pour fabriquer l’hème : Nous prenons l’ADN de la léghémoglobine de soja, l’insérons dans une levure et
faisons fermenter cette dernière. En fabriquant notre hème à l’aide du génie
génétique, nous évitons de cultiver et de déterrer les plants de soja pour
récolter l’hème (dans les nodules racinaires), ce qui favoriserait l’érosion et
libérerait le carbone stocké dans le sol. La méthode que nous avons adoptée
nous permet de produire de l’hème de manière durable à grande échelle et de
fabriquer un produit carné à partir de plantes pour des millions de personnes,
qui est délicieux, nutritif et beaucoup plus durable que la viande
animale. »
Remarque : la leghémoglobine donne à la
préparation la couleur du sang, mais donne aussi la saveur
« ferreuse » (due à la présence de l’atome de fer du complexe) que
l’on rencontre dans la viande rouge animale.
4) La viande
cultivée, une révolution
scientifique.
La viande cultivée, aussi appelée
viande cellulaire, est produite en laboratoire à partir de cellules animales.
Le processus commence par le prélèvement de cellules souches sur un animal
vivant, qui sont ensuite cultivées dans des bioréacteurs. Ces cellules sont
nourries avec un milieu de culture riche en nutriments (acides aminés,
vitamines, glucose, sels minéraux) et stimulées pour se différencier en tissus
musculaires, adipeux et conjonctifs. Ce procédé, inspiré des techniques de la
médecine régénérative, permet de produire une viande identique sur le plan
moléculaire à la viande conventionnelle, sans abattage.
Les
avantages potentiels sur la viande conventionnelle, incluent une réduction
significative des émissions de gaz à effet de serre, une moindre utilisation
des ressources naturelles, et une diminution des risques sanitaires liés aux
pathogènes et aux antibiotiques.
5) Trois viandes, trois visions de l’alimentation
La
viande conventionnelle, bien que riche en nutriments, soulève des enjeux
environnementaux et éthiques majeurs. La viande végétale, issue de protéines
végétales transformées, offre une alternative durable mais peine parfois à
reproduire la texture et la saveur authentique de la viande traditionnelle.
Quant à la viande cultivée, produite à partir de cellules animales en
laboratoire, elle promet de concilier éthique et plaisir gustatif, mais reste
confrontée à des défis technologiques, économiques et réglementaires avant de
pouvoir s’imposer à grande échelle.
Détaillons
les avantages et les inconvénients qui peuvent apparaître dans différents
domaines :
Ø Santé
Viande conventionnelle : Apporte des protéines complètes,
fer héminique et vitamine B12, mais sa consommation excessive est associée à
des risques cardiovasculaires et certains cancers.
Viande végétale : Moins riche en certains
micronutriments, mais souvent plus faible en graisses saturées et sans
cholestérol. Elle peut contenir des additifs pour améliorer goût et texture.
Viande cultivée : Théoriquement identique sur le
plan nutritionnel à la viande traditionnelle, mais on a peu de recul
scientifique sur ses effets à long terme.
Ø Environnement
Viande conventionnelle : Forte empreinte carbone,
consommation d’eau élevée et déforestation liée à l’élevage intensif.
Viande végétale : Production généralement plus
économe en ressources naturelles, surtout si les ingrédients sont peu
transformés.
Viande cultivée : Moins polluante que l’élevage,
surtout à maturité industrielle, mais la culture cellulaire nécessite
aujourd’hui beaucoup d’énergie.
Ø Éthique
& culture
Viande
conventionnelle : Soulève des questions sur le bien-être animal et les
conditions d’abattage.
Viande
végétale : Convient aux régimes végétariens et végétaliens, mais peut être
perçue comme trop industrielle ou artificielle.
Viande
cultivée : Solution potentiellement éthique, sans abattage, mais peut heurter
certaines traditions alimentaires ou croyances.
Aliments et
nutriments
Les aliments
sont à l’origine des constituants cellulaires.
On peut très
schématiquement considérer que les aliments que nous consommons se divisent en
trois catégories, l’eau, les macronutriments et les micronutriments.
- L’eau : Le corps
humain est constitué d’environ 65% d’eau ; la quantité d’eau nécessaire en
moyenne à un adulte ne fournissant pas d’effort physique et en région tempérée
est de 2,5 L, dont 1L apporté par les aliments et 1,5 L par la boisson.
- Les macronutriments :
ce sont les protéines, les glucides et les lipides ; ils ont un rôle
énergétique et structural. Les protéines sont des composés riches en azote et
constituent notre source majoritaire d’apport en cet élément indispensable à
l’organisme.
- Les micronutriments :
ce sont les vitamines, les minéraux, les oligoéléments et les composés
bioactifs ; ils ont plutôt un rôle fonctionnel.
Remarque : On appelle
composés bioactifs des composés présents en petites quantités dans les aliments
et qui peuvent être bénéfiques pour la santé, mais contrairement aux macro et
microéléments essentiels, ils ne sont pas nécessaires et l’organisme peut très
bien fonctionner sans eux. On peut citer par exemple, les polyphénols ou les
flavonoïdes.
Les molécules composant l’amidon natif

groupe 5’-déoxyadénosine
Dans un nucléoside on
numérote les atomes de la base par des chiffres : 1, 2, 3, etc ; pour les distinguer les atomes de carbone du
sucre sont numérotés 1’,
2’, 3’ etc…
