Graine de quinoa

Avec 358 kcal/100g, le quinoa est un aliment relativement énergétique. En moyenne, il comporte 14,1 % de protéines (entre 12,2 et 15,2 %), 58,1 % de glucides et 6,07 % de lipides. Ces trois classes de nutriments sont des composés bâtisseurs, apportant l'énergie nécessaire à la vie, appelés macronutriments[5].

La teneur moyenne en protéines de 14,1 % du quinoa est supérieure à celle de la farine de sarrasin (11,5 %), de la farine de blé tendre T80 (10,9 %) ou de riz complet (7,7 %) mais très inférieure à celle des graines de soja (34,5 %).

% protéines : soja >> quinoa > sarrasin > blé tendre > riz complet

Les principales fractions de protéines du quinoa sont des globulines et des albumines. La globuline de type 11S (coefficient de sédimentation) appelée chenopodine, représente 37 % des protéines totales. La globuline de type 2S, appelée « albumine », représente 35 % des protéines totales. Par contre, les protéines de quinoa ne contiennent pas ou très peu de prolamines qui sont collectivement appelées « gluten » et induisent des réponses auto-immunes chez les patients cœliaques[6]. Le quinoa est un aliment sans gluten recherché par les personnes allergiques à cette protéine.

Les protéines de quinoa possèdent une importante valeur nutritionnelle en raison de leur spectre équilibré d'acides aminés essentiels, c'est-à-dire ceux que le corps ne peut synthétiser lui-même. Si un de ces acides aminés est en quantité insuffisante pour synthétiser une protéine du corps, alors les autres acides aminés disponibles ne pourront être utilisés et seront excrétés. Les protéines de quinoa contiennent moins d'acide glutamique et de proline que les céréales mais davantage d'acides aminés essentiels comme la lysine (acide aminé limitant dans la plupart des céréales), la méthionine (acide aminé soufré limitant dans les légumineuses), la cystine et l'histidine. Le quinoa présente des teneurs intéressantes en acides aminés dits « semi-essentiels ». Il contient, par exemple, 26,4 % de plus du montant en histidine du blé, un composé essentiel pour les nourrissons qui ne peuvent le synthétiser avant l'âge adulte.

Le quinoa fournit les apports quotidiens en acides aminés essentiels dans des rapports adéquats.

Les graines de quinoa brutes contiennent de l'acide phytique et des saponines, des substances antinutritionnelles qui interfèrent avec l'utilisation biologique des nutriments : l'acide phytique diminue la biodisponibilité des minéraux et les saponines empêchent les acides aminés d'être entièrement disponibles. L'élimination de ces substances est donc nécessaire pour accroître la biodisponibilité. Comme elles se trouvent dans l'enveloppe de la graine, en les frottant et en les lavant, on réduit de 30 % le contenu en acide phytique et on élimine la totalité des saponines B[7].

Les nombreuses études expérimentales qui ont été menées en nutrition animale et humaine, ont toutes confirmé la bonne qualité des protéines du quinoa, en montrant notamment que celle-ci est comparable à la qualité protéique de la caséine, protéine de lait souvent citée comme référence[8]. L'élimination des couches externes de la graine contenant des saponines ainsi que la cuisson des graines augmentent la digestibilité des protéines.

Les glucides constituent le macronutriment principal des graines de quinoa. Leur teneur moyenne est de 58 %, une teneur inférieure à celle de la farine de blé tendre T80 (73 %), selon les tables Ciqual.

Les glucides des plantes sont constituées majoritairement de polysaccharides (amidon), d'oligosaccharides et de sucres (monosaccharides, disaccharides, polyols). Les fibres alimentaires sont aussi des polysaccharides, mais elles ne sont pas classées parmi les macronutriments de type glucide car non assimilables.

L'amidon est la principale source d'énergie physiologique dans l'alimentation humaine. Il est stocké principalement dans les cellules du périsperme de la graine. On le trouve à la fois sous forme de petits granules individuels et de gros agrégats composés de centaines de granules. Il est constitué d'un mélange de deux polymères : l'amylose soluble dans l'eau à 80 ° C avec laquelle il forme un gel et l'amylopectine, le plus abondant et insoluble dans l'eau. La teneur en amylose de l'amidon du quinoa est très variable, avec une moyenne de 11 % (les mesures vont 3,5 % à 22 %[3]). L'amidon du quinoa forme un gel à des températures relativement basses (57–71 °C), présente une viscosité élevée, une grande capacité de rétention d'eau et un pouvoir de gonflement important. C'est donc un bon agent épaississant. Cependant, les pains et les gâteaux cuits avec de l'amidon de quinoa sont de mauvaise qualité en raison de l'absence de gluten[6]^,[n 2].

Les graines de quinoa contiennent un peu de sucre, essentiellement du maltose, suivi par du D-galactose et du D-ribose et de faibles niveaux de fructose et glucose. La haute teneur en amidon des glucides du quinoa en font une très bonne source d'énergie qui est libérée lentement dans le corps. L'Indice glycémique de la farine de quinoa[9] est moyen : 40.

La teneur moyenne des graines de quinoa en lipides est de 6 %, soit beaucoup plus que le blé tendre qui est de 1,2 % mais beaucoup moins que la graine entière de soja (19,2 %), selon les tables Ciqual. Ce macronutriment est localisé dans les cellules de l'endosperme et dans les tissus embryonnaire de la graine.

Les lipides sont de nature végétale, c'est-à-dire riches en acides gras insaturés. La composition en acides gras du quinoa se caractérise par des acides gras saturés AGS (avec principalement de l'acide palmitique), des acides gras mono-insaturés AGMI (avec principalement de l'acide oléique C18 :1 ω9) et des acides gras poly-insaturés AGPI (avec l'acide linoléique C18:2, ω6 et acide α-linolénique C18:3, ω3).

L'acide palmitique consommé en excès présente des effets athérogènes, thrombogènes et hypercholestérolémiants : il augmente donc le risque de maladies cardiovasculaires, alors que les acides gras insaturés jouent un rôle protecteurs contre ces mêmes maladies[5]. Avec 59 % de ses acides gras qui sont insaturés, le quinoa devrait avoir cet effet protecteur.

Les micronutriments sont les vitamines et les minéraux, jouant un rôle fonctionnel et n'apportant pas d'énergie[5].

La composition en vitamines des graines de quinoa est similaire à celle des céréales[3]. Le quinoa présente des quantités significatives de vitamines du groupe B, tout particulièrement en thiamine (B1), riboflavine (B2), vitamine B6 et folates (B9). Le quinoa est aussi une bonne source de vitamine E, avec une teneur similaire à celle des céréales comme le blé. Toutefois la composition est différente : le γ-tocophérol est prépondérant pour tous les génotypes étudiés (au lieu de l'α-tocophérol dans le blé), sa teneur de 5,3 mg/100g est le double de celle de l'α-tocophérol 2,6 mg/100g[3]. Le γ-tocophérol et ses produits de dégradation ont une activité cyclooxygénase et possèdent donc des propriétés anti-inflammatoires. Ce qui n'est pas le cas de l'α-tocophérol[10].

La teneur en minéraux des plantes est influencée par les conditions environnementales au cours de la croissance et de la germination. Les graines de quinoa sont très riches en minéraux : avec une teneur de 2,3 % - la teneur est plus élevée que dans le blé (1,78 %) et le maïs (1,20 %) et comparable à l'orge (2,29 %)[6].

En moyenne, le quinoa est riche en potassium, en calcium, en magnésium, en phosphore et en fer. Les régimes sans gluten sont souvent carencés en calcium, magnésium et fer[5]. L'inclusion du quinoa dans ces régimes peut contribuer à réduire ces carences[3].

Toutefois la disponibilité de ces minéraux peut être affectée par les procédés mécaniques ou de lavage utilisés pour enlever l'enveloppe des graines. L'acide phytique présent dans le quinoa diminue aussi la biodisponibilité des minéraux. La perte peut être considérable (46 % du potassium[11]).

Les fibres alimentaires sont des polysaccharides dont la particularité est de résister à l'action des enzymes digestives. Elles ne sont donc ni digérées, ni absorbées au travers de la muqueuse intestinale. En revanche, quand elles parviennent dans le gros intestin, elles peuvent subir une fermentation totale ou partielle par les bactéries du côlon.

La graine de quinoa contient en moyenne 7 g/100g de fibres alimentaires, ce qui est du même ordre de grandeur que la farine de blé tendre T110 qui sert à faire du pain complet. Cependant les fibres de quinoa ressemblent plus à celles des fruits, légumes et légumineuses. Elles sont composées à 80 % de fibres insolubles (hémicellulose) et de 20 % de fibres solubles (des polysaccharides pectiques). Ces fibres insolubles ont la capacité d'absorber jusqu'à 25 fois leur masse en eau et donc d'augmenter la masse des selles, ce qui accélère le transit.

Les saponines de graines de quinoa ont montré une activité anti-inflammatoire sur des cellules macrophages de rongeurs stimulées par une toxine LPS (lipopolysaccharide) promouvant la libération de cytokines pro-inflammatoires[23]. La stimulation des macrophages produit un certain nombre de médiateurs inflammatoires comme le monoxyde d'azote NO, le TNF-α et l'interleukine-6. Les saponines du quinoa ont diminué la production de NO et inhibé la libération de cytokines inflammatoires. Cet effet a été observé à partir d'une concentration de 100 μg/mL puis a augmenté de manière dose-dépendante.

De nombreux composés chimiques des graines de quinoa ont démontré des capacités antioxydantes : les tocophérols, caroténoïdes, acides phénoliques, flavonoïdes, bétalaïnes, acides gras polyinsaturés, sans oublier les saponines[6].

Tang et al[17] ont examiné l'activité antioxydante des composés lipophiles (tocophérols, caroténoïdes) dans les extraits de trois génotypes de graines quinoa de couleur blanche, rouge et noire. Les différentes techniques utilisées ont montré que l'activité antioxydante était positivement corrélée avec les principaux caroténoïdes et tocophérol (γ-tocophérol) ainsi qu'aux acides gras polyinsaturés. L'activité antioxydante dépend naturellement de la couleur de l'enveloppe de la graine, l'activité des graines noires étant supérieure à celle des graines rouges, elle-même supérieure aux blanches.

Pour effectuer une comparaison entre les activités des diverses graines, Gorinstein et al[24] ont utilisé une combinaison de méthodes de dosage pour déterminer le potentiel antioxydant relatif des graines. La comparaison a porté sur la graine de sarrasin (Fagopyrum esculentum, une pseudo-céréale du Pérou), la graine de soja (Glycine max, graine oléoprotéagineuse), le riz jasmin (Oryza sativa, céréale de Thaïlande), de la graine quinoa (Chenopodium quinoa, pseudo-céréale du Pérou) et de 3 cultivars de graines d'amarante. Les principaux antioxydants des pseudo-céréales sont les polyphénols, mais les protéines jouent également un rôle dans l'activité antioxydante globale. Le sarrasin a la teneur la plus élevée en polyphénols totaux et le potentiel antioxydant le plus élevé parmi les céréales et les pseudo-céréales étudiées, tandis que le soja une graine oléoprotéagineuse, est en position intermédiaire:

acti. antioxydante : sarrasin > soja > quinoa > amarante > riz jasmin

Par exemple, le contenu en polyphénol total et l'activité antioxydante ont été mesuré par la méthode DPPH (piégeage des radicaux utilisant 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl), TEAC (Trolox equivalent antioxidant capacity), et l'activité antioxydante utilisant le β-carotène.

Les propriétés antioxydantes d'un aliment sont souvent citées pour avancer ses effets anticancéreux. Ainsi, une étude in vitro a établi les effets anticancéreux d'extrait de graine de quinoa contre la lignée cellulaire de cancer colorectal humain HCT-116[25].

Les facteurs antinutritionnels sont les substances qui ont pour effet de réduire l'apport en éléments nutritifs, de nuire à la digestion et à l'absorption des nutriments et qui peuvent ainsi compromettre la croissance et le fonctionnement normal du corps[26]. Pour le quinoa, les principaux facteurs antinutritionnels sont les saponines et l'acide phytique.

Les saponines, le principal facteur antinutritionnel du quinoa, qui sont principalement localisées dans les couches externes de la graine de quinoa, sont en grande partie éliminées par un traitement de décorticage abrasif et lavage de toutes les graines avant d'être consommées.

Acide phytique,
Ca²⁺, Mg²⁺, Zn²⁺, Fe²⁺ se chélatent aux O⁻

L'effet antinutritionnel de l'acide phytique se manifeste par une interférence avec l'absorption des minéraux. Dans des conditions physiologiques, l'acide phytique est fortement chargé négativement et montre un grand potentiel pour chélater des cations multivalents de charge positive, en particulier le fer, le zinc, le magnésium et le calcium[6].

La teneur en acide phytique de la graine de quinoa est de 1 à 2 %, soit un peu plus que pour les céréales (blé de 0,39 à 1,35 %) mais moins que les graines oléagineuses (sésame de 1,44 à 5,36 %) ou les fruits à coque (noix de 0,20 à 6,69 %)[27]. Pour réduire la présence de phytates, un traitement approprié de l'aliment (par trempage, germination, cuisson et fermentation) permet l'hydrolyse des phytates, en augmentant l'activité de dégradation d'une enzyme naturellement présente.

Communautés andines autochtones de l'Altiplano

Les aliments de base des communautés andines étaient la pomme de terre, le maïs et le quinoa. Traditionnellement, la graine de quinoa était cuisinée en soupe mais les jeunes feuilles, pouvaient aussi être préparées à la manière des épinards[28], sous le nom de yuyu. À la trilogie quinoa, pomme de terre et maïs, qui dominait le régime alimentaire et l'économie de l'Altiplano, étaient ajoutés l'« ataco » (Amaranthus hybridus), la « oca » (Oxalis tuberosa), l'« ulluco » (Ullucus tuberosus), des cucurbitacées et l'ail[29].

Des « boules de guerre », constituées de quinoa, de maca, de spiruline et de graisses, soutenaient les guerriers incas lorsqu'ils marchaient sur de longues distances[30]^,[31].

Soupe de quinoa–pommes de terre, plat de base de l'Altiplano

La graine de quinoa est habituellement utilisée entière pour faire des soupes hautement nutritives (la sopa de quinoa) ou moulue en farine et semoule pour faire les bouillies (pito obtenue en réduisant les grains grillés en farine à laquelle on ajoute de l'eau, et parfois du lait, de la farine d'orge ou de fèves). Un ouvrage de qualité sur la cuisine traditionnelle des hautes Andes, patronné par la FAO, publié en 2010, permet de faire le tour des principales recettes des communautés actuelles de l'Équateur et du Pérou[32]. On trouve une purée de pommes de terre – quinoa, préparée avec du lait, de l'huile et du sel ou bien la « sopa de quinoa » de la communauté de Laguna San Martin (Équateur) élaborée avec du quinoa (100 g), du porc (250 g), des pommes de terre (300 g), oignons (40 g), cacahuètes grillées moulues (30 g), ail, manteca de color (lard coloré), coriandre, lait, sel[n 4] .

En 1997, Franqueville observait au terme d'une enquête d'une décennie sur le régime alimentaire des populations de l'Altiplano bolivien, que le petit déjeuner, pris très tôt le matin, est constitué de soupe de quinoa ou de chuño (pommes de terre déshydratées). Puis la collation du matin, putti de chuño, contenait aussi du quinoa avec chuño, oignons et fromage. Pour le reste de la journée, les soupes à base chuño et de quinoa représentaient 76 % des déjeuners et dîners. Par contre, dans une grande ville comme El Alto, les repas sont à base de riz ou de pâtes[28]. Il ressort des enquêtes de Franqueville (menées entre 1988 et 1998) que la nourriture de l'Altiplano était extrêmement monotone, consistant en trois ou quatre aliments principaux, variant en importance selon les lieux. Parfois, et notamment près du lac Titicaca, pouvaient s'y ajouter du poisson et du fromage. Il observa cependant les prémisses de changements dans le régime alimentaire des paysans: une moindre importance du quinoa et du chuño et l'apparition des légumes verts et dans une moindre mesure de produits lactés et d'œufs mais les fruits et la viande demeuraient inhabituels.

Llipta sur feuille de coca servant à constituer une chique

Pour la mastication, la population mâche des feuilles de coca privées de leur nervure principale. Ils forment en bouche une boule (ou chique) qu'ils gardent entre la joue et les gencives une dizaine de minutes. Ils y ajoutent ensuite une poudre alcaline obtenue par combustion des tiges de coca seules ou mélangées à d'autres plantes comme la tige de quinoa, ou des racines de certaines cactées ou des rachis de maïs[33]. Ces cendres de tiges séchées, appelées llipta (ou llikta), permettent d'extraire les alcaloïdes du coca et d'exprimer ainsi tous leurs effets stimulants psychomoteurs. Cette pratique est semblable à la fabrication d'une « chique de bétel » à partir d'une feuille de bétel, d'une noix d'arec et de chaux, commune dans beaucoup de pays d'Asie du Sud et du Sud-Est (Inde, Myanmar, Vietnam, Indonésie...).^{[pertinence contestée]}

Les tiges de quinoa sont aussi utilisées pour nourrir les lamas. Les résidus des récoltes sont intégrées dans l'alimentation animale.

Alimentation globalisée moderne

Salade de quinoa

Le quinoa se cuisine facilement salé comme sucré[34].

Pour le consommer, il faut le rincer dans l'eau pour éliminer son goût amer. On le fait de préférence cuire dans trois fois son volume d'eau bouillante. On laisse mijoter à feu doux jusqu'à l'apparition du germe. Il peut remplacer en accompagnement, le riz, la semoule ou les pâtes.

Il est souvent utilisé dans les salades de tomates, concombres, avocat et échalote.

Pains sans gluten, quinoa, sarrasin et teff

De nos jours, la graine de quinoa peut être transformée à la façon des céréales pour donner une farine brute ou toastée (après rôtissage des grains), des flocons, de la semoule et une poudre instantanée qui peuvent servir à la confection de nombreux plats et boissons. Le quinoa s'utilise aussi pour compléter les farines à base de céréales en ajoutant entre 10 % et 30 % de quinoa pour le pain, jusqu'à 40 % pour les pâtes et 70 % pour les biscuits[35]. La farine de quinoa ainsi allongée permet de faire de nombreuses préparations habituellement réalisées avec du blé, comme les crêpes, fars[36]…

L'indice PRAL du quinoa est légèrement négatif (-0,19), et bien qu'aucune étude scientifique ne démontre l'intérêt de l'emploi de l'indice PRAL dans le choix de l'alimentation humaine, certains considèrent que cela en fait un excellent substitut aux céréales dans la prévention de l'ostéoporose[37].

Les médecines traditionnelles des Andes utilisent le quinoa. Les indiens Kallawaya sont des guérisseurs renommés, des curanderos itinérants qui voyagent de région en région. Ils utilisent le quinoa, aussi bien les graines que les racines et les feuilles dans leurs traitements médicinaux. Les feuilles fraîches ou sèches, en décoction, additionnée d'un peu de vinaigre, s'emploient en gargarisme dans le traitement des angines. Les graines broyées et mélangées à de l'urine humaine fraîche se préparent en une pâte visqueuse qui s'applique en cataplasme sur les luxations et les dislocations osseuses[38].