Lentille d'eau

Lentille d'eau ou lentille-d'eau est un nom vernaculaire ambigu désignant en français certaines plantes aquatiques flottantes. On les appelle aussi lenticules. Ce sont des plantes angiospermes qui appartiennent à la famille des Lemnaceae (intégrée à celle des Araceae selon la classification phylogénétique) et notamment à trois genres : Lemna, Spirodela et Wolffia (à fort potentiel agronomique et alimentaire car très riche en protéines contenant tous les acides aminés, et à croissance exponentielle, avec un doublement de sa population en 24h dans de bonnes conditions, traditionnellement consommée en Asie du Sud-Est). Elles ont un potentiel important pour l'alimentation humaine, l'aquaculture animale, l'alimentation animale, ainsi que pour les nutraceutiques, les cosmétiques et les industries connexes, mais elle peut bioconcentrer et bioaccumuler les métaux et métalloïdes toxiques, et sa phase de pré-séchage est couteuse en énergie, car rendue difficile par l'imperméabilité des membranes externes et interne des lentilles d'eau. Lorsqu'elles prolifèrent à l'excès, elles peuvent être un signe d'eutrophisation.

Chaque lentille d'eau fabrique une nouvelle feuille qui grossit, puis se détache et forme une nouvelle plante. Cette multiplication végétative ne fait donc intervenir ni graines ni spores.

Exemples d'espèces appelées « lentille d'eau »

Lentille d'eau bossue - Lemna gibba
Lentille d'eau sans racines - Wolffia arrhiza
Lentille d'eau à nombreuses racines - Spirodela polyrhiza (en)
Lentille à trois lobes - Lemna trisulca
Petite lentille d'eau - Lemna minor
Lenticule à turion - Lemna turionifera

Distribution

Des lentilles d'eau sont présentes dans tous les continents.

Utilisation

Il est arrivé qu'on les donne en complément alimentaire aux cochons, qui, en été, dans le nord de la France, en Belgique ou aux Pays-Bas descendaient parfois eux-mêmes dans les watringues manger les lentilles à la surface de l'eau, ainsi que les escargots et animaux qui peuvent y être fixés.

Il est aussi une partie importante de la diète de plusieurs espèces de canards (et autres oiseaux d'eau), d'où son nom anglais duckweed « mauvaise herbe du canard ».

Plante comestible, source de protéines

L'idée de consommer à nouveau ou plus largement des lentilles d'eau renait avec des articles scientifiques ^[1]^,^[2]^,^[3] dans les années 1980^[4].

Ces études montrent ou confirment que cette minuscule plante contient jusqu'à 45 % de protéines de très bonne qualité (en poids sec) ; et dans de bonnes conditions, elle se multiplie de manière exponentielle (doublement en moins de 48 heures dans les meilleures conditions). Un hectare de lentilles d'eau peut produire de 10 à 18 t/an de protéines par an, surpassant de loin le soja^[4]. La lentille Wolffia globosa, traditionnellement consommée en Asie du Sud-Est, contient notamment une grande quantité de RubisCO, une enzyme qui est aussi une protéine très appréciée de l'industrie agroalimentaire pour sa valeur nutritionnelle et ses propriétés moussantes permettant de produire l'équivalent d'un blanc d'œuf battu en neige, avoir une valeur nutritive élevée et avoir des propriétés fonctionnelles intéressantes^[5]. Elle est aussi riche en divers éléments bioactifs, vitamines et antioxydants^[6], et pourrait aussi être « une source de substitution de haute qualité pour des protéines animales, et une source potentielle de vitamine B₁₂ biodisponible^[7] ».

Ces protéines sont cependant difficilement extractibles, faisant que l'industrie agroalimentaire s'est ensuite désintéressée des lentilles d'eau^[4], mais récemment (2024), à l'Université Laval, des chercheurs ont réussi à optimiser la préparation et la purification des protéines des feuilles de lentilles d'eau, et à mieux comprendre la structure et les propriétés moussantes de ces protéines^[4].

En raison des risques pour la santé, cette plante bioaccumulatrice de métaux et métalloïde, ne doit pas être consommée si elle a grandi sur une eau polluée.

La lentille Wolffia globosa est étudiée comme candidate potentielle pour des cultures en microgravité ou hypergravité, pour sa croissance rapide et de sa haute valeur nutritionnelle^[8].

Notes et références

↑ William S. Hillman et Dudley D. Culley, « The Uses of Duckweed: The rapid growth, nutritional value, and high biomass productivity of these floating plants suggest their use in water treatment, as feed crops, and in energy-efficient farming », American Scientist, vol. 66, n^o 4,‎ 1978, p. 442–451 (ISSN 0003-0996, lire en ligne, consulté le 10 septembre 2024)
↑ Louis L. Rusoff, Ernest W. Blakeney et Dudley D. Culley, « Duckweeds (Lemnaceae family): a potential source of protein and amino acids », Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol. 28, n^o 4,‎ juillet 1980, p. 848–850 (ISSN 0021-8561 et 1520-5118, DOI 10.1021/jf60230a040, lire en ligne, consulté le 10 septembre 2024)
↑ Landolt E (1980) Key to the determination of taxa within the family of Lemnaceae. Veröffentlichungen des Geobotanischen Institutes der Eidg. Techn. Hochschule, Stiftung Rübel, Zürich, 70, 13-21.
↑ ^{a b c et d} (en) Tristan Muller, Marie-Ève Bernier et Laurent Bazinet, « Optimization of Water Lentil (Duckweed) Leaf Protein Purification: Identification, Structure, and Foaming Properties », Foods, vol. 12, n^o 18,‎ 14 septembre 2023, p. 3424 (ISSN 2304-8158, PMID 37761132, PMCID PMC10529404, DOI 10.3390/foods12183424, lire en ligne, consulté le 10 septembre 2024)
↑ William E. Barbeau et John E. Kinsella, « Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase (rubisco) from green leaves‐potential as a food protein », Food Reviews International, vol. 4, n^o 1,‎ janvier 1988, p. 93–127 (ISSN 8755-9129 et 1525-6103, DOI 10.1080/87559128809540823, lire en ligne, consulté le 10 septembre 2024)
↑ (en) Nitesh Kumar Yadav, Arun Bhai Patel, Sourabh Debbarma et M. Bhargavi Priyadarshini, « Characterization of Bioactive Metabolites and Antioxidant Activities in Solid and Liquid Fractions of Fresh Duckweed ( Wolffia globosa ) Subjected to Different Cell Wall Rupture Methods », ACS Omega, vol. 9, n^o 18,‎ 7 mai 2024, p. 19940–19955 (ISSN 2470-1343 et 2470-1343, PMID 38737040, PMCID PMC11080017, DOI 10.1021/acsomega.3c09674, lire en ligne, consulté le 10 septembre 2024)
↑ (en) Alon Kaplan, Hila Zelicha, Gal Tsaban, Anat Yaskolka Meir, Ehud Rinott, Julia Kovsan, Lena Novack, Joachim Thiery, Uta Ceglarek, Ralph Burkhardt, Anja Willenberg, Amir Tirosh, Ioav Cabantchik, Meir J. Stampfer et Iris Shai, « Protein bioavailability of Wolffia globosa duckweed, a novel aquatic plant – A randomized controlled trial », Clinical Nutrition, vol. 38, n^o 6,‎ 1^er décembre 2019, p. 2576–258 (ISSN 0261-5614 et 1532-1983, PMID 30591380, DOI 10.1016/j.clnu.2018.12.009, lire en ligne, consulté le 7 septembre 2020) :
« Mankai may provide a high-quality substitute source for animal protein, and a potential bioavailable source of vitamin B₁₂. »
.
↑ Leone Ermes Romano, Jack J.W.A. Loon, Sébastien Vincent-Bonnieu et Giovanna Aronne, « Wolffia globosa, a novel crop species for protein production in space agriculture (cc-by-sa) », sur researchsquare.com, 6 mai 2024 (DOI 10.21203/rs.3.rs-4317398/v1, consulté le 10 septembre 2024)

Liens externes

Ressources relatives au vivant :

Portail de la botanique

[1] William S. Hillman et Dudley D. Culley, « The Uses of Duckweed: The rapid growth, nutritional value, and high biomass productivity of these floating plants suggest their use in water treatment, as feed crops, and in energy-efficient farming », American Scientist, vol. 66, n^o 4,‎ 1978, p. 442–451 (ISSN 0003-0996, lire en ligne, consulté le 10 septembre 2024)

[2] Louis L. Rusoff, Ernest W. Blakeney et Dudley D. Culley, « Duckweeds (Lemnaceae family): a potential source of protein and amino acids », Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol. 28, n^o 4,‎ juillet 1980, p. 848–850 (ISSN 0021-8561 et 1520-5118, DOI 10.1021/jf60230a040, lire en ligne, consulté le 10 septembre 2024)

[3] Landolt E (1980) Key to the determination of taxa within the family of Lemnaceae. Veröffentlichungen des Geobotanischen Institutes der Eidg. Techn. Hochschule, Stiftung Rübel, Zürich, 70, 13-21.

[UnivLaval2024-4] {a b c et d} (en) Tristan Muller, Marie-Ève Bernier et Laurent Bazinet, « Optimization of Water Lentil (Duckweed) Leaf Protein Purification: Identification, Structure, and Foaming Properties », Foods, vol. 12, n^o 18,‎ 14 septembre 2023, p. 3424 (ISSN 2304-8158, PMID 37761132, PMCID PMC10529404, DOI 10.3390/foods12183424, lire en ligne, consulté le 10 septembre 2024)

[5] William E. Barbeau et John E. Kinsella, « Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase (rubisco) from green leaves‐potential as a food protein », Food Reviews International, vol. 4, n^o 1,‎ janvier 1988, p. 93–127 (ISSN 8755-9129 et 1525-6103, DOI 10.1080/87559128809540823, lire en ligne, consulté le 10 septembre 2024)

[6] (en) Nitesh Kumar Yadav, Arun Bhai Patel, Sourabh Debbarma et M. Bhargavi Priyadarshini, « Characterization of Bioactive Metabolites and Antioxidant Activities in Solid and Liquid Fractions of Fresh Duckweed ( Wolffia globosa ) Subjected to Different Cell Wall Rupture Methods », ACS Omega, vol. 9, n^o 18,‎ 7 mai 2024, p. 19940–19955 (ISSN 2470-1343 et 2470-1343, PMID 38737040, PMCID PMC11080017, DOI 10.1021/acsomega.3c09674, lire en ligne, consulté le 10 septembre 2024)

[7] (en) Alon Kaplan, Hila Zelicha, Gal Tsaban, Anat Yaskolka Meir, Ehud Rinott, Julia Kovsan, Lena Novack, Joachim Thiery, Uta Ceglarek, Ralph Burkhardt, Anja Willenberg, Amir Tirosh, Ioav Cabantchik, Meir J. Stampfer et Iris Shai, « Protein bioavailability of Wolffia globosa duckweed, a novel aquatic plant – A randomized controlled trial », Clinical Nutrition, vol. 38, n^o 6,‎ 1^er décembre 2019, p. 2576–258 (ISSN 0261-5614 et 1532-1983, PMID 30591380, DOI 10.1016/j.clnu.2018.12.009, lire en ligne, consulté le 7 septembre 2020) :
« Mankai may provide a high-quality substitute source for animal protein, and a potential bioavailable source of vitamin B₁₂. »
.

[AgriSpatiale2024-8] Leone Ermes Romano, Jack J.W.A. Loon, Sébastien Vincent-Bonnieu et Giovanna Aronne, « Wolffia globosa, a novel crop species for protein production in space agriculture (cc-by-sa) », sur researchsquare.com, 6 mai 2024 (DOI 10.21203/rs.3.rs-4317398/v1, consulté le 10 septembre 2024)

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