Que signifie reminéralisation ?

Définition reminéralisation:

La reminéralisation est la transformation de molécules organiques en formes inorganiques.. En dentisterie, elle désigne le stockage de minéraux de l'émail détruits ou perdus après une déminéralisation antérieure. La déminéralisation est l'épuisement des minéraux, par exemple, le Calcium des os ou des dents.

En jardinage et agriculture, la reminéralisation du sol est réalisée par un engrais organique non synthétique pour une régénération des sols.

En écologie et biologie, un organisme qui dégrade les substances organiques et les décompose en composants inorganiques est un reminéralisant. Par conséquent, ces destructeurs sont également appelés décomposeurs.


Reminéralisation des dents:

Le processus de déminéralisation et de reminéralisation a lieu plusieurs fois par jour in vivo. L'équilibre dynamique entre déminéralisation et reminéralisation détermine le résultat final. Cela conduit à la cavitation, à la réparation ou au maintien du statu quo. L'interaction entre la surface de la dent et la salive joue un rôle déterminant. La salive est considérée comme une solution sursaturée d'ions calcium et phosphate. Cette sursaturation permet la re-précipitation des ions calcium et phosphate de la salive dans la couche superficielle, qui peuvent être utilisés pour réparer les lésions carieuses. La présence de Fluor peut favoriser la reminéralisation in vitro.

La reminéralisation des dents est un processus dans lequel les minéraux retournent à la structure moléculaire de la dent elle-même. Les dents sont (souvent) poreuses et permettent un fluide et une déminéralisation sous la surface de la dent. Lorsqu'ils sont déminéralisés, ces pores grossissent. Ce processus ne peut pas remplacer le matériau perdu de la dent: il ne remplira pas une cavité devenue un trou.

La carie dentaire est une maladie infectieuse dont le principal élément est l'augmentation de la plaque dentaire de bactéries telles que Streptococcus mutans et Lactobacillus. Ceux-ci produisent des acides organiques lors de l'ingestion de glucides, en particulier de sucre. 1 Lorsqu'une quantité suffisante d'acide est produite pour que le pH soit inférieur à 5,5, l'acide dissout l'hydroxyapatite carbonatée, composant principal de l'émail des dents, selon un processus connu sous le nom de déminéralisation. Une fois le sucre terminé, la perte de minéraux peut être récupérée - ou reminéralisée - à partir d'ions dissous dans la salive. Les cavités résultent lorsque le taux de déminéralisation dépasse l'indice de reminéralisation et que le réseau cristallin est détruit. Le processus qui prend généralement plusieurs mois, voire plusieurs années.

Le traitement au fluorure est fréquemment utilisé pour favoriser la reminéralisation. Au lieu de l'hydroxyapatite naturelle, celle-ci produit de la fluorapatite, qui est plus forte et plus résistante à l'acide. Les deux sont en calcium, le fluorure prend la place d'un hydroxyde.

Le fluorure exerce son effet principal en créant de faibles niveaux d'ions fluorure dans la salive et le liquide de la plaque, exerçant ainsi un effet topique ou superficiel. Une personne vivant dans une zone contenant de l'eau fluorée peut voir sa concentration de fluorure dans la salive augmenter jusqu'à environ 0,04 mg/L plusieurs fois par jour. Techniquement, ce fluorure n'empêche pas les cavités, mais contrôle la vitesse à laquelle elles se développent. Lorsque des ions fluorure sont présents dans le liquide de la plaque avec l'hydroxyapatite dissoute et que le pH est supérieur à 4,5, une lamina (placage) reminéralisée semblable à la fluorapatite (surface émaillée restante); ce vernis est beaucoup plus résistant à l'acide que l'hydroxyapatite d'origine et se forme plus rapidement que ne le ferait un émail reminéralisé ordinaire. L'effet préventif de la cavité par le fluorure est en partie dû à ces effets de surface, qui se produisent pendant et après l'éruption de la dent.

Puisqu'il n'y a pas de lien entre le sang et l'émail, les suppléments de calcium ingérés n'ont aucun effet sur la reminéralisation et la carence en calcium ne permet pas d'éliminer l'émail des dents. Le calcium utilisé pour reconstruire les dents doit être dissous dans la salive.

Certaines méthodes de reminéralisation peuvent fonctionner pour les "lésions par points blancs" mais pas nécessairement pour les "surfaces dentaires intactes".


Reminéralisation en biogéochimie:

En biogéochimie, la reminéralisation est une dégradation ou transformation de la matière organique (ces molécules dérivées d'une source biologique) en ses formes inorganiques les plus simples. Ces transformations constituent un lien crucial au sein des écosystèmes car elles sont responsables de la libération de l'énergie stockée dans les molécules organiques et de la matière recyclée au sein du système pour être réutilisée en tant que nutriments par d'autres organismes.

La reminéralisation est normalement considérée dans la mesure où elle concerne le cycle des principaux éléments biologiquement importants tels que le carbone, l'azote et le phosphore. Bien que crucial pour tous les écosystèmes, le processus fait l'objet d'une attention particulière dans les milieux aquatiques, où il constitue un lien important dans la dynamique biogéochimique et le cycle des écosystèmes aquatiques.

Le terme "reminéralisation" est utilisé dans plusieurs contextes dans différentes disciplines. Le terme est le plus couramment utilisé dans les domaines médicinal et physiologique, où il décrit le développement ou le redéveloppement de structures minéralisées dans des organismes tels que les dents ou les os. Dans le domaine de la biogéochimie, toutefois, la reminéralisation est utilisée pour décrire un lien dans la chaîne du cycle élémentaire au sein d'un écosystème spécifique. La reminéralisation représente en particulier le point où la matière organique construite par des organismes vivants est décomposée en composants inorganiques basaux qui ne sont pas clairement identifiables comme provenant d'une source organique. Cela diffère du processus de décomposition, qui est un descripteur plus général de structures plus grandes se dégradant en structures plus petites.

La biogéochimie étudie ce processus dans tous les écosystèmes pour diverses raisons. Ceci est principalement fait pour étudier le flux de matière et d'énergie dans un système donné, ce qui est essentiel pour comprendre la productivité de cet écosystème, ainsi que la façon dont il recycle le matériau par rapport à la quantité qui entre dans le système. Comprendre les taux et la dynamique de la reminéralisation de la matière organique dans un système donné peut aider à déterminer comment ou pourquoi certains écosystèmes peuvent être plus productifs que d'autres.


Reminéralisation des sédiments:

Un quart de toutes les matières organiques sortant de la zone photique se rendent au fond de la mer sans être reminéralisées et 90% de cette matière restante est reminéralisée dans les sédiments. Une fois dans les sédiments, diverses réactions peuvent provoquer une reminéralisation organique. Les réactions suivantes (respiration aérobie et/ou anaérobie) sont les principaux moyens par lesquels la matière organique est reminéralisée:

  • La respiration aérobie est la réaction de reminéralisation la plus préférée en raison de son rendement énergétique élevé. Bien que l'oxygène soit rapidement épuisé dans les sédiments, il est généralement épuisé à quelques centimètres de l'interface eau / sédiments.
  • Dans les cas où l'environnement est suboxique ou anoxique, les organismes préféreront utiliser la dénitrification pour reminéraliser la matière organique car elle fournit la deuxième plus grande quantité d'énergie (respiration anaérobie). Dans les profondeurs inférieures où la dénitrification est favorisée, des réactions telles que la réduction du manganèse, la réduction du fer, la réduction des sulfates et la réduction du méthane (également connue sous le nom de méthanogénèse) sont favorisées, respectivement.


Reminéralisation des eaux marines:

Dans la plupart des écosystèmes océaniques ouverts, seule une petite fraction de la matière organique atteint le fond marin. L'activité biologique dans la zone photique de la plupart des masses d'eau a tendance à tellement bien recycler le matériau que seule une petite fraction de la matière organique s'échappe en dehors de cette couche photosynthétique supérieure. La reminéralisation dans cette couche supérieure est rapide et, en raison des concentrations plus élevées d'organismes et de la lumière disponible, ces nutriments reminéralisés sont souvent absorbés par les autotrophes aussi rapidement qu'ils sont libérés.

Quelle fraction n'échappe-t-elle pas à l'endroit qui vous intéresse? Par exemple, en mer du Nord, les dépôts de carbone représentent environ 1% de la production primaire, tandis que cette valeur est inférieure à 0,5% en moyenne dans les océans. Par conséquent, la plupart des éléments nutritifs restent dans la colonne d'eau, recyclés par le biote. Les organismes hétérotrophes utiliseront les matériaux produits par les organismes autotrophes (et chimiotrophes) et, via la respiration, reminéraliseront les composés de la forme organique à la forme inorganique, les rendant à nouveau disponibles pour les producteurs primaires.

Dans la plupart des régions océaniques, les taux de reminéralisation du carbone les plus élevés se produisent à des profondeurs comprises entre 100 et 1 200 m dans la colonne d'eau, diminuant jusqu'à environ 1 200 m où les taux de reminéralisation restent assez constants à 0,1 µmol/kg/an. En conséquence, le pool de carbone reminéralisé (qui se présente généralement sous la forme de dioxyde de carbone) a tendance à augmenter

La plupart des reminéralisations se font avec du carbone organique dissous (COD). Des études ont montré que ce sont des particules plus grosses qui coulent qui transportent les matières jusqu'au fond de la mer, tandis que les particules en suspension et les matières organiques dissoutes sont principalement consommés par la reminéralisation. Cela s'explique en partie par le fait que les organismes doivent ingérer des nutriments plus petits qu'ils ne le sont, souvent par ordre de grandeur. La biomasse marine constituant la communauté microbienne à 90%, ce sont des particules plus petites que les microbes (de l'ordre de 10-6) qui seront capturées pour la reminéralisation.

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