Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada : documentation à l'appui – le magnésium

Présence dans l'environnement

Dans les régions riches en roches magnésiques, l'eau peut contenir des concentrations de 10 à 50 mg/L de cet élément. Les sulfates et les chlorures de magnésium sont très solubles, et l'eau en contact avec leurs gisements peut contenir plusieurs centaines de milligrammes de magnésium par litre.^{Note de bas de page 5} Certains effluents industriels peuvent également renfermer des teneurs élevées en magnésium;^{Note de bas de page 5} les rejets de magnésium dans le lac Supérieur et le lac Huron ont atteint respectivement 3 146 et 650 tonnes/an entre 1973 et 1975.^{Note de bas de page 6}

Certains relevés de la qualité des eaux superficielles au Canada ont montré que les concentrations de magnésium varient considérablement selon le lieu, et souvent selon la saison. Elles étaient généralement inférieures à 25 mg/L, bien que des valeurs atteignant 168 mg/L aient été signalées.^{Note de bas de page 7} À l'Île-du-Prince-Édouard, on a relevé une teneur moyenne des eaux souterraines en magnésium de 4 mg/L, dans une plage de 0,6 à 21 mg/L.^{Note de bas de page 8} Deux relevés, effectués en 1976 et 1977, au sujet des eaux de 115 réseaux publics de distribution d'un bout à l'autre du Canada, ont montré que les concentrations de magnésium dans l'eau allaient de 0,2 à 59,5 mg/L.^{Note de bas de page 9,Note de bas de page 10} Les concentrations médianes les plus élevées ont été observées en Alberta, en Saskatchewan et au Manitoba (respectivement 17, 28 et 23 mg/L); dans la plupart des autres régions, elles étaient inférieures à 5 mg/L. La teneur en magnésium des eaux brutes, traitées et distribuées était approxi-mativement la même dans la plupart des échantillons, sauf aux endroits où les eaux brutes avaient été déminéralisées au cours du traitement. D'après un relevé effectué récemment dans les réseaux publics de 65 villes de l'Ontario, la concentration médiane du magnésium tait de 4 mg/L, dans une plage de <1 à 56 mg/L.^{Note de bas de page 11} Les concentrations de magnésium dans l'air dépendent étroitement de la densité des particules polluantes dans l'atmosphère.^{Note de bas de page 12} À Windsor, en Ontario, on a relevé, lors d'une journée au cours de laquelle la pollution par les particules était particulièrement élevée, une concentration moyenne de magnésium de 0,009 mg/m³ d'air, la concentration moyenne en période de faible pollution étant de 0,00046 mg/m³.^{Note de bas de page 12} Des relevés du magnésium dans l'atmosphère de plusieurs centres urbains aux États-Unis ont montré de grandes plages de concentrations, celles-ci allant de 0,00036 à 0,00721 mg/m³ d'air.^{Note de bas de page 13,Note de bas de page 14,Note de bas de page 15} On a observé, dans des échantillons d'air recueillis dans un milieu industrialisé du Nord-ouest de l'Indiana, une concentration de magnésium particulaire de 0,00135 mg/m³ d'air, com-parativement à 0,0009 mg/m³ signalée pour une région semi-rurale. Les cimenteries et les usines sidérurgiques ainsi que la combustion du charbon constituaient les principales sources de contamination de l'air.^{Note de bas de page 16} La ration alimentaire du Canadien moyen lui fournit environ 130 mg de magnésium par 1 000 kcal (31,1 mg/1 000 kJ), environ les deux tiers provenant des céréales et des légumes, et le cinquième des produits laitiers.^{Note de bas de page 17} Les teneurs moyennes de magnésium relevées dans les aliments sont les suivantes: poissons et fruits de mer, 0,35 mg/g; viande, 0,27 mg/g; céréales et grains, 0,8 mg/g; produits laitiers, 0,15 mg/g; légumes, 0,22 mg/g; fruits, 0,08 mg/g; noix, 1,97 mg/g; huiles et corps gras, 0,007 mg/g.^{Note de bas de page 18,Note de bas de page 19}

Exposition des Canadiens

On estime que l'apport quotidien en magnésium de la ration alimentaire atteint 205 mg dans le cas des enfants et de 200 à 300 mg chez les adultes.^{Note de bas de page 1} L'apport en magnésium fourni par l'eau potable varie considérablement selon la dureté de celle-ci. L'apport quotidien chez un sujet consommant 1,5 L d'eau, chaque jour, se siterait entre 1,5 mg (eau douce, 1 mg/L de magnésium) et 37,5 mg (eau dure, 25 mg/L de magnésium). La contribution du magnésium atmosphérique à l'apport total de cet élément apparaît négligeable.

L'apport quotidien total en magnésium à partir de toutes les sources varie entre 200 et 340 mg. La contribution de l'eau potable n'atteint que 0,6 pour cent de l'apport total dans les régions où l'eau est douce et de 13 pour cent dans celles où elle est dure.

Effets sur la santé

Le corps contient environ 25 g de magnésium, ce qui place ce métal au quatrième rang en abondance parmi les constituants minéraux de l'organisme.^{Note de bas de page 17} Le squelette contient plus de la moitié du magnésium (67 pour cent) et le reste est réparti dans le liquide intracellulaire des tissus mous (31 pour cent) et, dans une moindre mesure, dans les liquides organiques (environ 1 pour cent).

Besoins essentiels

Le magnésium est un élément indispensable au métabolisme du corps humain, et il est crucial pour plus de 300 réactions enzymatiques,^{Note de bas de page 20} dont toutes celles qui utilisent de l'adénosine-triphosphate.^{Note de bas de page 21} Comme le magnésium est indispensable à la régulation de la perméabilité cellulaire, une concentration insuffisante de cet élément perturbe gravement les fonctions cardiovasculaires, neuromusculaires et rénales.

Dans des conditions normales, les concentrations de magnésium sont bien ajustées et les carences alimen-taires à court terme sont compensées par les vastes réserves de magnésium osseux. Cependant, les vomissements, la diarrhée, l'emploi de certains diuréti-ques, l'alcoolisme et l'apport insuffisant en protéines peuvent entraîner une perte excessive de cet élément.^{Note de bas de page 22} La carence en magnésium peut provoquer de la faiblesse, des troubles mentaux, une diminution du tonus musculaire et des troubles gastro-intestinaux. Étant donné que le magnésium dans le myocarde est plus aisément échangeable que dans les muscles du squelette, on a émis l'hypothèse que la carence durable en magnésium pourrait intervenir dans les maladies cardiovasculaires.^{Notes de bas de page 23-26}

Au Canada, l'apport quotidien en magnésium recommandé est de 300 mg pour l'homme et de 250 mg pour la femme.^{Note de bas de page 17}

Absorption, répartition et excrétion

Le magnésium est absorbé au niveau de l'intestin grêle dans une proportion variant entre 45 et 55 pour cent.^{Note de bas de page 27} On croit que cette absorption s'effectue grâce à un mécanisme passif dépendant de la concentration, et qui serait, probablement, une diffusion facilitée.^{Note de bas de page 27} Bien que la régulation hormonale de l'absorption du magnésium soit encore mal comprise, il se peut que la vitamine D intervienne dans le processus.^{Note de bas de page 28} On a déjà signalé l'intervention d'autres ions inorganiques dans l'absorption du magnésium, comme le calcium, le phosphore, le potassium et certains métaux à l'état de traces, mais la nature et l'importance de ces interactions n'a pas encore été éclaircie.^{Note de bas de page 27} La présence de cellulose (fibres) dans le bol alimentaire pourrait diminuer l'absorption de magnésium chez l'homme, tandis que certains hydrates de carbone l'augmenteraient;^{Note de bas de page 27} une telle augmentation serait, selon certains rapports, également causée par les protéines alimentaires.^{Note de bas de page 26,Note de bas de page 29} La concentration de magnésium plasmatique se maintient entre 1,9 et 2,6 mg/dL (1,6 et 2,1 meq/L), dont environ 20 pour cent sont combinés à des protéines.^{Note de bas de page 30} La teneur en magnésium des tissus mous varie entre 15 et 22 mg/100 g (6 et 9 mmol/kg); le magnésium est lié à la membrane ou se présente sous forme intracellulaire.^{Note de bas de page 31} Les concentrations de magnésium dans l'organisme sont surtout régulées par le rein, à peine 2 pour cent du magnésium déjà assimilé étant excrétés dans les fèces.^{Note de bas de page 32,Note de bas de page 33} Le processus normal de régulation du magnésium par le rein consiste en une filtration glomérulaire et une réabsorption tubulaire, qui sont commandées par les hormones. Étant donné que le seuil de réabsorption rénale du magnésium (qui se situe entre 1,3 et 1,7 meq/L) est voisin des concentrations sériques normales, une partie du magnésium alimentaire est excrétée dans l'urine, indépendamment de l'abondance du magnésium présent.^{Note de bas de page 30} La capacité maximale d'excrétion rénale est supérieure à 2,0 g/jour.

Effets nocifs

L'inconvénient le plus évident de la présence de magnésium dans l'eau potable est son effet laxatif, particulièrement lorsqu'il s'agit d'une concentration de sulfate de magnésium excédant 700 mg/L.^{Note de bas de page 34} Cependant, l'organisme humain compense cette action avec le temps. On a signalé des cas d'intoxication chez des personnes âgées ayant fait un usage abusif de certains laxatifs (sulfate de magnésium) ou d'antiacides (hydroxydes de magnésium).^{Note de bas de page 22} En outre, ce groupe pourrait aussi souffrir d'une capacité réduite d'excrétion rénale.^{Note de bas de page 22} Des concentrations de magnésium allant de 5 à 10 meq/L (6 à 12 mg/dL) peuvent modifier le rythme cardiaque.^{Note de bas de page 35} La paralysie des muscles du squelette, la réduction de la capacité pulmonaire, le coma et la mort peuvent survenir à des concentrations de magnésium de 15 meq/L (18 mg/dL) dans le plasma.

Effets favorables

Certains chercheurs ont établi un lien statistique entre la consommation d'eau dure et une réduction de la mortalité.^{Notes de bas de page 36-39} Bien que l'unanimité ne soit pas encore faite sur ce lien de causalité, il est possible que cet effet protecteur soit dû à une substance contenue dans l'eau comme le calcium, le magnésium ou d'autres oligo-éléments.

D'autre part, il se pourrait que l'eau dure empêche la mise en solution de contaminants toxiques comme le cadmium, le plomb et d'autres qui peuvent être lessivées du réseau de distribution d'eau potable. Il est également possible que l'eau dure contrecarre les effets toxiques d'un constituant naturel de l'eau douce.

Bon nombre d'études effectuées dans différentes régions du monde ont établi un lien entre la teneur en magnésium de l'eau potable et une réduction des maladies cardiovasculaires.^{Note de bas de page 23,Note de bas de page 25,Note de bas de page 40-42} Cependant, certains contestent que le magnésium soit le seul facteur protecteur de l'eau potable dure^{Note de bas de page 37,Note de bas de page 38} (voir la section sur l'eau dure).

Autres considérations

Le magnésium est l'un des principaux facteurs de la dureté de l'eau, laquelle est étudiée dans une autre section. Il peut aussi donner mauvais goût à l'eau. Selon certains travaux, le seuil de détection gustative du magnésium serait de 100 mg/L pour un sujet sensible, et d'environ 500 mg/L pour l'individu moyen.^{Note de bas de page 34} Ces teneurs dépassent considérablement les concentrations de magnésium que l'on trouve dans la plupart des eaux potables canadiennes.

Conclusions

1. On ne connaît pas d'effets nocifs directement attribuables au magnésium contenu dans l'eau potable.
2. Les effets indésirables pourraient résulter indirectement de l'effet laxatif du magnésium lorsqu'il est associé à l'ion de sulfate. Ces effets sont étudiés dans la section sur le sulfate.
3. En conséquence, on n'a fixé aucune concentration maximale pour le magnésium.

Références bibliographiques

Notes de bas de page