A. Les Constituants du lait
Nous pouvons constater grâce à ce
tableau que les composants principaux du lait sont : la matière grasse
(lipides), sucre (lactose, glucides), matières azotées (protides). Le lait
comporte également une petite quantité de calcium qui le rend populaire car il
permet le développement des os et des dents. En effet, dans les pourcentages
relevés grâce au micro-trottoir, nous avons constaté que la principale
motivation à boire du lait est sa teneur en calcium (55% de ceux qui boivent du
lait).
Le lactose est une molécule du lait essentielle pour l'organisme. Cette molécule permet, comme tous les glucides mais aussi les lipides et les protéines, de fournir les nutriments permettant la synthèse d'énergie. Elle joue aussi un rôle important dans l'alimentation de l'encéphale et des muscles. Le lactose possède des propriétés qui lui sont propres. Il permet la bonne utilisation du calcium du lait, la digestion des protéines du lait et le développement de la flore intestinale (micro-organismes du tube digestif).
A
l’aide de la comparaison du lait maternel et du lait de vache, nous observons
que les doses de certains composants sont plus élevées chez la vache (36 g/L de
protides chez la vache contre seulement 12 g/L chez la femme ou 1200 mg de
calcium dans le lait de vache contre 400 mg pour le lait maternel). Cependant,
certains composants sont en quantités égales chez la femme et la vache, et
certains sont en plus grandes quantités dans le lait maternel en particulier le
lactose (65-70 g/L chez la femme contre 45-50 g/L dans le lait de vache).
Les informations suivantes sont tirées
de l'interview que nous avons réalisé avec un médecin et certaines données
proviennent de l'Académie française de Médecine ainsi que de l'ONS (Office
Nationale des Statistiques) :
"Il y a une importante différence
entre le lait de vache et le lait maternel. En premier lieu, le lait maternel a
une teneur en lactose plus élevée et contient moins de protéine et de caséine
(protides) qui sont sans intérêt chez le nourrisson. Ce lait a une teneur
unique en macrophages (cellules d'origine sanguine qui appartiennent au système
immunitaire) et en leucocytes (globules blancs très importants pour les
défenses immunitaires). La mère, à travers le lait maternel, protège donc son
enfant jusqu'à ce qu'il atteigne six mois, âge à partir duquel il créera ses
anticorps lui-même. En effet, il contient des anticorps (également appelés
immunoglobulines : protéines jouant un rôle dans la défense de l'organisme
contre les agressions) qui dégradent certaines molécules et protègent l'enfant
d'infections et de certaines allergies respiratoires et cutanées. Ensuite, le
lait maternel apporte des acides gras essentiels au bon développement de la
vision, du développement cérébral et psychomoteur de l'enfant. Pour
conclure, le lait maternel est également une prévention contre la mort subite
du nourrisson, l'obésité, certaines pathologies liées aux allergies ou des
infections gastro-intestinales."
B. La digestion du lait
Le
Samedi 25
Novembre 2012 , nous avons réalisé un micro-trottoir dans la ville
d’Antibes et avons interviewé 87 personnes. A l’issue de cette expérience, nous
avons constaté que 38% de cette population ne boit pas de lait et que 33%
d’entre eux présentent une intolérance au lactose. Mais comment expliquer ces
problèmes de digestion?
Le
lactose est un disaccharide, c'est-à-dire que c'est une molécule
"double", composée de deux molécules de sucre: une de glucose et une
de galactose (qui sont des isomères). La digestion de cette molécule nécessite
la séparation des deux isomères.
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| Schéma de la structure d'une molécule de lactose |
La digestion est le phénomène par lequel une enzyme permet aux aliments de se transformer pour traverser la paroi de l'intestin grêle pour passer dans le sang.
La digestion du lait se fait dans
l’intestin grêle grâce à l’action de l’enzyme lactase (β-galactosidase). Cette
enzyme n’étant pas présente dans l’estomac, le lait n’est pas assimilé par
l’organisme avant d’arriver dans l’intestin. Dans celui-ci, l’enzyme de lactase
permet la division du lactose (sucre du lait, glucide) en glucose et galactose
: on parle d'hydrolyse. Pour séparer le lactose en glucose et galactose,
il manque à ces éléments chimiques l'équivalent d'une molécule d'eau, qui leur
est apportée lors de cette réaction. La transformation est terminée lorsque le
glucose et le galactose traversent la paroi de l’intestin pour passer dans le
sang. En effet, le lactose à l’état d’origine est une molécule trop importante
pour traverser la paroi intestinale, c’est pourquoi l’hydrolyse de cette
molécule est nécessaire.
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Nous avons ainsi essayé de démontrer
ce phénomène à l’aide de deux expériences consécutives pour prouver :
d’une part, que la lactase permet l’hydrolyse du lactose en glucose et
galactose ; et d’autre part, que cette hydrolyse permet l'absorption
intestinale.
Expérience 1:
Le vendredi 23 novembre nous avons réalisé une expérience dans le but d’expliquer la digestion du lait.
Protocole expérimental:
- Premièrement, nous
avons mis du lait dans des conditions de digestion. Nous l'avons fait chauffer
au bain marie jusqu’à ce qu’il atteigne 38°C (température de l’intestin).
- Pendant ce
temps, nous avons préparé deux béchers sur lesquels nous avons placé un film
cellophane non tendu. Celui-ci est imperméable aux grosses molécules et
perméable aux petites.
- Une fois
le lait chaud, nous l’avons versé sur les deux films cellophane et nous avons
vérifié l’absence de glucose dans les deux récipients (à l’aide d’une
bandelette de gluco-test).
- Ensuite,
nous avons pillé des comprimés de lactase afin de les mettre en poudre. Nous
les avons mélangé dans l’un des deux récipients contenant du lait (l'autre
représentant l’expérience témoin).
- Après
quelques instants, on vérifie cette fois la présence de glucose dans le montage
expérimental et son absence dans le montage témoin.
Dans ce montage, le film cellophane représentait la paroi de l'intestin et le reste du bécher, le sang. Nous espérions voir passer le glucose à travers le film cellophane.
Résultats : Lors du premier gluco-test, le test est négatif (couleur bleue:
0g/L). Le glucose n’est pas présent ce qui confirme qu’une enzyme est
nécessaire pour digérer le lactose. Après la réaction, le gluco-test est
négatif dans l’expérience témoin : la digestion n’a pas eu lieu. Or, dans
le deuxième récipient le gluco-test est positif (vert et marron : 10g/L) : il
indique une concentration importante en glucose.
Déduction : D’après ces résultats et une étude moléculaire, l’enzyme de la
lactase a permis la division du lactose en glucose et galactose.
Expérience 2 :
A
l’issue de cette première expérience, nous avons constaté que nous avions
seulement démontré la digestion du lait, mais pas l'absorption intestinale.
Pour cela, nous avons réalisé une seconde expérience le vendredi 7 décembre 2012 .
Nous avons réitéré l’expérience 1,
en ajoutant de l’eau dans le bécher et en faisant tremper le film cellophane
dans celle-ci (voir ci-dessus).
Dans ce
modèle expérimental, l’eau représente le sang et le film cellophane la paroi de
l’intestin grêle. Nous espérions voir le glucose passer depuis le lait à
travers le film cellophane et arriver dans l'eau, comme le montre ce
schéma:
Résultats : Lors du premier gluco-test dans le lait sans lactase, le test
est négatif. Le glucose n’est pas présent ce qui confirme qu’une enzyme est
nécessaire pour digérer le lactose. Après la réaction avec lactase, nous
retirons le film cellophane sur le montage expérimental et nous testons la
présence de glucose dans l’eau : le test est positif (couleur verte: entre
2.5 et 5 g/L). Cependant nous n'avons pas attendu suffisamment longtemps avant
d'enlever le film cellophane, par conséquent la teneur en glucose n'est pas
très élevée.
Déductions : Grâce à cette expérience complémentaire, nous pouvons déduire
que l’enzyme lactase permet deux actions importantes sur le lait. La première,
observée dans l’expérience 1 est que la lactase divise le lactose présent dans
le lait en glucose et galactose. La deuxième, observée dans la seconde
expérience, est que cette enzyme permet de digérer le lait. En
effet, après division du lactose, le glucose passe à travers la paroi de
l'intestin grêle (film cellophane) pour passer dans le sang (dans cette
expérience, le sang était représenté par l’eau).
C. D'autres produits laitiers mieux tolérés par l'organisme.
L'intolérance au
lait est fréquente mais d'autres produits laitiers sont mieux tolérés. Ceux-ci
contiennent moins de lactose (comme le yaourt, la crème fraiche ou la crème
glacée qui comportent 3-4% de lactose). Les problèmes de tolérance au
lait sont principalement dus au fait que le lait, en absence de la lactase,
stagne dans l'intestin grêle et des bactéries l'utilisent et produisent de
l'hydrogène à l'origine des douleurs, des ballonnements et des
diarrhées. Cependant, les autres produits laitiers passent plus rapidement de
l'intestin au sang grâce à leur teneur plus faible en lactose, diminuant ainsi
les risques d'intolérances.
Et plus précisément le fromage, qui n'est pas impliqué dans les
problèmes de digestion. Lors de sa fabrication, une première étape permet
d'éliminer une grande partie du lactose (l'égouttage), puis lors d'une deuxième
étape, le lactose se transforme grâce à l'action des bactéries qui le divise en
glucose et galactose (l'affinage). Le fromage ne contient donc pas ou très peu
de lactose à l'issue de sa fabrication. 
Grâce
au micro-trottoir, nous avons constaté que sur 33 personnes qui ne buvaient pas
de lait, 25 d’entre elles consommaient tout
de même du fromage et du yaourt, ce qui équivaut à 75%. Nous pouvons
constater que le yaourt est néanmoins moins bien digéré car 3 des 33 personnes
(9%) ne digérant pas le lait ne consommaient pas de yaourt mais mangeaient
du fromage.