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Les protéines alimentaires

LES PROTEINES ALIMENTAIRES

By @FytnessBreak

I Fonctions et nécessité

Les protéines sont des constituants fonctionnels et structuraux majeurs de toutes les cellules. En effet, 15% de notre poids corporel est représenté par les protéines (ce pourcentage est bien évidemment variable selon le sexe, l’âge et la musculature de la personne), dont 43% se trouvent dans les muscles et 15% dans la peau ou le sang. Selon le type de protéines ou le type d’acide aminés, les fonctions occupées ne seront pas les mêmes, d’où l’importance d’avoir un apport complet en protéines.

Si on parle en termes de protéines on a :

  • Fonction structurelle: les protéines sont présentes dans les parois des vaisseaux sanguins permettant leur élasticité et régulant la pression sanguine. Ces protéines sont également présentes dans les cartilages, les tendons et bien sûr la peau (collagène, kératine). D’autres protéines sont également essentielles à la structure des muscles (actine et myosine) et des membranes. Ainsi, elles participent au renouvellement des tissus musculaires, des phanères (cheveux, ongles, poils), de la matrice osseuse et de la peau.
  • Fonction musculaire : les protéines sont nécessaires au mouvement des muscles (contraction, étirement) comme l’actine et la myosine.
  • Fonction sanguine : les protéines présentes dans le sang sont importantes pour la coagulation, le maintien de la pression osmotique et le transport de molécules ou d’oxygène (albumine, hémoglobine)
  • Fonction immunitaire: le système immunitaire est assuré en partie grâce à l’action de protéines : les immunoglobulines.
  • Fonction hormonale, enzymatique …: la quasi-totalité des enzymes présentent dans l’organisme sont des protéines et une grande partie des hormones le sont aussi.

Il est impossible de citer toutes les protéines et leur fonction mais il faut retenir que nous sommes essentiellement composés de protéines ayant des fonctions spécifiques et essentielles au bon fonctionnement de l’organisme.

Si on parle en termes d’acides aminés, il faut d’abord savoir que ceux-ci sont les constituants des protéines. Les protéines provenant de toutes les formes de vie (végétale, animale ou microbienne) renferment les mêmes 20 acides aminés. Parmi ces 20 acides aminés il y en a 8 qui sont dits « essentiels » car ils ne peuvent pas être synthétisés par l’organisme lui-même et doivent donc être impérativement apportés via l’alimentation (méthionine, thréonine, tryptophane, isoleucine, leucine, valine, lysine et phénylalanine).

NB : Il en existe un 9ème chez les enfants en croissance : l’histidine.

Pour la plupart, ils peuvent tout d’abord servir de substrat énergétique dans certains cycles métaboliques (Krebs). A noter que la production d’énergie à partir des acides aminés est plus importante, soit quand les apports dépassent les besoins, soit, au contraire, en situation de jeun. C’est par exemple le cas de la glutamine qui représente une source énergétique majeure pour les intestins et le foie. Les acides aminés, outre leur rôle primordial dans la fabrication des protéines, sont également les précurseurs de coenzymes, hormones et autres molécules essentielles. Chaque acide aminé possède donc un rôle spécifique.

Quelques exemples :

  • L’arginine: utilisée pour la synthèse de la créatine et du collagène. Elle est essentielle pour la régulation des fonctions de certains organes, pour la spermatogénèse, la survie embryonnaire et le développement fœtal et néonatal. Entre autres, la supplémentation en arginine permettrait d’améliorer les fonctions immunitaires, hépatiques, gastro-intestinales, rénales, pulmonaires, cardiovasculaires et reproductrices mais également d’améliorer la sensibilité à l’insuline et la cicatrisation.
  • Les acides aminés à chaîne ramifiée (Leucine, Isoleucine et Valine) : impliqués dans les transferts d’énergie entre les tissus. La Leucine plus spécifiquement est un régulateur métabolique dans le muscle et le tissu adipeux (synthèse protéique, biogenèse mitochondriale = production d’énergie, oxydation des Acides Gras).
  • La cystéine : elle est impliquée dans la synthèse de taurine, glutathion, ce dernier étant considéré comme le principal système de défense contre le stress oxydatif.
  • La glutamine : elle joue un rôle majeur dans le métabolisme énergétique et peut servir à la synthèse de glutamate (neurotransmetteur et précurseur du GABA), de citrulline, de proline …
  • La glycine : elle sert à la synthèse de glutathion, créatine et de l’hème de l’hémoglobine.
  • La lysine : elle sert à la synthèse de carnitine…

On pourrait également citer le rôle de la tyrosine comme précurseur de l’adrénaline, mélanine et noradrénaline, le tryptophane comme précurseur de la sérotonine, mélatonine et d’autres acides aminés eux-mêmes précurseurs d’autres acides aminés

II Les différents types de protéines alimentaires

Les protéines alimentaires sont l’ensemble des protéines que l’on peut retrouver dans notre alimentation à la fois dans les produits d’origine animale et végétale. La qualité des sources alimentaires de protéines est presque exclusivement définie par leurs capacités à couvrir les besoins en protéines et en acides aminés indispensables.

  • Protéines animales : Les protéines animales sont relativement riches en acides aminés essentiels et généralement plus riches que les protéines végétales. En ce qui concerne la digestibilité, elle est en général légèrement plus élevée pour les protéines animales que pour celles végétales.
  • Les protéines du lait : le lait contient au total 3,2% de protéines dont 80% sont des caséines (4 caséines différents) et 20% du lactosérum (β-lactoglobuline, α-lactalbumine, sérumalbumine, immunoglobuline et protéoses-peptones). On y trouve aussi une petite quantité de facteurs de croissance (lactoferrine, IGF1, TGFβ…) et d’hormones (prolactine, hormone de croissance…) 

Les caséines sont des protéines complètes qui contiennent également les minéraux tels que le calcium et le phosphore. Elles ont la faculté de coaguler dans l’estomac et donc de ralentir le processus de digestion. Ceci permet une libération lente et soutenue d’acides aminés dans le sang, parfois pendant plusieurs heures. Enfin, ceci permet de ralentir le processus de catabolisme musculaire entre les repas ou pendant une période de jeun (nuit).

NB : La caséine est très souvent utilisée en nutrition sportive. On la retrouve sous forme de caséinates de calcium/sodium ou de caséines micellaires. La caséine micellaire est extraite par un procédé « doux » qui préserve la structure de la protéine ainsi que son activité biologique et de digestibilité. A l’inverse, les caséinates de calcium ou de sodium sont issues d’une extraction chimique et physique ce qui endommage la structure des protéines. Cette dernière est donc de qualité inférieure. Pensez donc à bien lire les étiquettes afin de vous renseigner sur le procédé de fabrication, l’aminogramme et la liste des ingrédients !

Le lactosérum (petit-lait) : tous les constituants de la protéine de lactosérum fournissent des niveaux élevés d’acides aminés essentiels et à chaînes ramifiées. Ces protéines possèdent de nombreuses propriétés bénéfiques (abaissent la glycémie, stimule la satiété…) et sont riches en vitamines (B1, B2 et B6) et minéraux (Calcium, Sodium et Phosphore). Les protéines de lactosérum sont celles dont la valeur biologique est la plus élevée (supérieure à celle des œufs ou du soja). Au niveau de leur composition en acides aminés, les protéines de lactosérum permettent d’apporter en suffisance de la cystéine (rôle antioxydant) et des BCAA (rôle dans le maintien des tissus et la prévention des actions cataboliques pendant l’exercice).

NB : Les protéines de lactosérum sont également très souvent utilisées en nutrition sportive portant le nom de « whey protein ». Il en existe de plusieurs types selon leur teneur en protéines et leur technique d’extraction. Les Concentrés de protéines de lactosérum (CPL) ont une teneur en protéine entre 35 et 80% et ont une partie des minéraux et du lactose qui a été éliminée. Les Isolats de protéines de lactosérum quant à eux, représentent la source de protéines la plus pure avec au minimum 90% de protéines et une teneur en lactose et minéraux très faible. Enfin on peut aussi trouver des Hydrolysats de protéines de lactosérum (HPL) qui sont en fait des Isolats mais extraits d’une façon qui permet que leur assimilation soit la plus optimisée possible.

  • Les protéines du muscle : Sur le plan anatomique, la viande et les filets de poisson sont des muscles. Parmi les protéines du muscle on retrouve les protéines sarcoplasmiques, myofibrillaires et les protéines du stroma. 

Les protéines sarcoplasmiques : On les retrouve dans le sarcoplasme des fibres musculaires et sont responsables de la couleur rouge de la viande (myoglobine et hémoglobine). C’est le changement de conformation de la myoglobine qui donne des couleurs différentes à la viande (pourpre (après abattage), rouge (fraîche) ou brun (cuite)).

Les protéines du stroma : Les fibres musculaires sont entourées de tissu conjonctif dont les principales composantes protéiques sont le collagène et l’élastine. Ce sont des protéines de structure que l’on retrouve dans les os, la peau, les tendons, le cartilage et les muscles. Ces protéines sont très intéressantes puisqu’elles permettent de préserver vos articulations et votre peau.

Les protéines myofibrillaires : Elles sont responsables des propriétés contractiles des fibres musculaires (actine et myosine). Elles représentent un peu plus de 50% des protéines totales du muscle.

NB : Il n’y a pas de viande ou de poisson meilleur qu’un autre en terme de qualité protéique. Néanmoins, ce qui doit déterminer votre choix pour le type de viande/poisson à consommer, est tous les autres constituants. En effet, la viande rouge permet d’apporter une quantité de fer significativement intéressante alors que la viande blanche sera favorisée pour son côté « maigre » ce qui permet d’éliminer le facteur matière grasse. Il en est de même pour les poissons gras (très intéressants) et les poissons blancs dépourvus de matières grasses. Le choix doit se baser sur vos besoins et vos objectifs et non sur la recherche d’un certain type de protéine.

  • Les protéines de l’œuf : Les protéines de l’œuf constituent une importante source de protéines animales. L’œuf entier contient 12 à 13% de protéines bien équilibrées. Elles contiennent tous les acides aminés essentiels à la croissance et à l’entretien des tissus du corps sans aucun facteur limitant. En plus de contenir des protéines de haute qualité nutritive, les œufs contiennent des matières grasses faciles à digérer qui fournissent de l’énergie dont le corps à besoin pour son activité. Le jaune d’œuf contient proportionnellement plus de protéines mais l’avantage du blanc d’œuf est qu’il ne contient quasiment pas de glucides ni de lipides ce qui en fait un parfait aliment « maigre ».

NB : Les protéines du blanc d’œuf sont très mal digérées par l’homme à l’état cru en raison de la présence de nombreux facteurs antinutritionnels (ovomucoïde et ovoinhibiteur). Il est donc déconseillé de consommer les blancs d’œufs crus.

  • Protéines végétales : Les protéines végétales proviennent majoritairement des graines et sont présentes en quantité importante dans les produits céréaliers, le soja et produits dérivés de celui-ci ainsi que tous les produits à base de légumineuses et de matières protéiques végétales (gluten de blé, farines, concentrés et isolats de protéines végétales …). Certaines protéines végétales peuvent présenter une teneur limitante en certains acides aminés indispensables (la lysine pour les céréales et les acides aminés soufrés pour les légumineuses)

NB : Pour obtenir une alimentation équilibrée en acides aminés à partir de protéines végétales, il est ainsi nécessaire d’associer différents aliments végétaux c’est-à-dire des graines de légumineuses avec des céréales. Par exemple, une association entre le riz et le soja permet d’équilibrer l’apport en lysine (faible dans le riz mais élevé dans le soja) et en acides aminés soufrés (élevé dans le riz mais faible dans le soja).

  • Les céréales : Les céréales représentent la principale source énergétique et protéique dans le monde. Leur teneur en protéines peut varier de 7,5% à 14,2%. Le riz est la céréale dont la qualité nutritionnelle est la meilleure car elle possède un contenu élevé en lysine et en thréonine, deux acides aminés essentiels souvent déficients dans les autres céréales. Néanmoins, l’avoine est la céréale avec la plus haute teneur en protéines suivi de l’épeautre et du blé. 
  • Les légumineuses : Le soja est la plus grande source de protéines végétales. Ces protéines sont bien équilibrées et contiennent tous les acides aminés essentiels mise à part la méthionine et la cystéine. En revanche, le soja présente plusieurs facteurs antinutritionnels auxquels il faut faire attention comme les phytates, qui inhibent l’assimilation de certains minéraux ou les « sucres de flatulence ». Mais ces deux facteurs antinutritionnels peuvent être atténués par la cuisson ou le trempage des graines pendant 4h. D’autres légumineuses sont également riches en protéines et intéressantes nutritionnellement parlant pour leur apport en vitamines et fibres : lupin, lentille corail, fève, lentille verte, haricots rouges, pois-chiche

NB : Le seitan, Tempeh et Tofu sont des préparations à base de protéines végétales qui, si utilisés de manière nature (c’est-à-dire non transformés ou préparés avec d’autres constituants comme panés, huiles, frits …) sont de très bonnes alternatives aux protéines animales. Attention tout de même à la composition des produits que vous achetez, tous ne sont pas si intéressants que ça à cause des autres ingrédients ajoutés. 

  • Les oléagineux : En réalité le soja est considéré comme une graine oléagineuse mais si on oublie cette spécificité, les oléagineux constituent également une source intéressante de protéines. Les cacahuètes, amandes, tournesol, sésame … sont les plus riches en protéines. En revanche, cette dernière catégorie ne peut constituer une source principale en protéines à cause de leur haute teneur en lipides.

III Les besoins nutritionnels en protéines

Comme tous les animaux, l’homme doit consommer des plantes ou des produits animaux pour obtenir des formes assimilables de protéines et d’acides aminés alimentaires. Pour permettre la synthèse de nos protéines, tous les acides aminés qui les composent doivent être présents dans notre organisme. On a vu que de nombreux acides aminés peuvent être obtenus les uns à partir des autres. Par contre, certains doivent impérativement être apportés par l’alimentation car nous n’avons pas la capacité de les synthétiser : les acides aminés indispensables.

Outre le fait que certains acides aminés peuvent être convertis les uns aux autres, il en résulte malgré tout un besoin global en azote alpha-aminé c’est-à-dire que peu importe les acides aminés apportés, une quantité globale minimale est nécessaire. Pour ça, si on consomme des protéines dites de « bonne qualité », c’est-à-dire bien équilibrées dans leur composition en acides aminés, les besoins minimaux pour chacun des acides aminés, qu’ils soient indispensables ou non, seront largement couverts.

Les besoins en acides aminés sont déterminés par ceux qui sont oxydés (à des fins énergétiques) ou transformés de façon irréversible ainsi que ceux qui sont perdus sous forme de desquamations, perte de cheveux, d’ongles … Diverses méthodes existent pour mesurer les besoins en protéines mais ces méthodes permettent souvent de déterminer des besoins minimaux, en dessous desquels il y aurait carence. A l’inverse, il est plus difficile de déterminer les valeurs à ne pas dépasser sous peine de voir des effets toxiques. En réalité, il existe un écart assez important entre ces deux extrêmes car l’organisme est capable de s’adapter à des niveaux protéiques assez variables. Il est en fait beaucoup plus compliqué de déterminer quel est l’apport optimal en protéines ou en chacun des acides aminés.

En effet, les recommandations protéiques s’expriment en kg de poids corporel, ce qui conduit, pour les individus présentant une adiposité élevée, à recommander un apport protéique très largement excédentaire par rapport aux besoins réels du sujet. Néanmoins les besoins en protéines pour un adulte en bonne santé sont de 0,83g/kg/j.

A noter que l’équilibre entre protéines animales et protéines végétales se situe aux alentours de 50% même si ; au-delà de la couverture des besoins en acides aminés essentiels, cet équilibre va essentiellement consister à garantir un apport suffisant en vitamines, minéraux et fibres. Le 100% végétal, bien que réalisable en fortifiant son alimentation en certaines vitamines et minéraux, ne semble pas répondre aux critères d’une alimentation saine et durable.

Chez le sportif les protéines ont toujours été considérées comme un nutriment clé pour la performance et représentent le matériau de base pour la reconstruction du tissu musculaire suite aux microlésions induites par la contraction. La synthèse protéique diminue pendant l’exercice et augmente dès son arrêt, proportionnellement à l’insulinémie. Elle revient à sa valeur initiale rapidement en phase post-exercice puis les dépasse. Cette période correspond au moment le plus favorable à la resynthèse des protéines dégradées au cours de l’exercice, d’où l’importance de la chrononutrition, c’est-à-dire de la consommation de protéines en phase post-exercice.

Pour la population de sportifs de loisir, on considère que les besoins protéiques sont couverts par les apports conseillés pour la population générale. En revanche, chez le sportif confirmé, ces besoins sont augmentés à environ 1,5 à 1,7g/kg/j. Néanmoins, d’autres valeurs ont été proposées s’il s’agissait d’un maintien de la masse musculaire (1 à 1,2g/kg/j) ou s’il s’agissait d’un développement de la masse musculaire (2 à 3g/kg/j). A noter que cette dernière recommandation ne devrait pas dépasser 6 mois et l’apport en glucides devrait représenter 50% de l’apport énergétique avec une consommation d’eau surélevée.

IV Conclusion

Nous sommes essentiellement composés de protéines synthétisées à partir des acides aminés que nous trouvons dans l’alimentation. Les différents types de protéines et d’acide aminés jouent des rôles primordiaux dans l’organisme autant sur le plan structurel que métabolique. Bien que les besoins minimaux en acides aminés essentiels ont été déterminés, les besoins en protéines totales, eux, sont plus difficiles à établir. Néanmoins, ces besoins sont satisfaits par la plupart des protéines animales et peuvent être également couverts par une association de protéines végétales. Il est néanmoins nécessaire d’adapter ses apports protéiques en fonction de son état de santé, son activité physique et ses objectifs.

Qui est Fytness Break?

Coach, athlète, pratiquant depuis 13 ans, je me suis spécialisé dans la transformation physique, le développement musculaire et la perte de poids.

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