Que faut-il savoir sur les protéines ?

 

Que faut-il savoir sur les protéines ?

Lorsque l’on parle de protéines, on pense bien souvent aux muscles ou à la viande. Or, au-delà d’être apportées par de nombreux aliments animaux comme végétaux, les protéines jouent des rôles multiples sur la santé. Toutes vos cellules, vos hormones, vos enzymes, les anticorps de votre système immunitaire ou encore vos neuromédiateurs sont en effet constitués d’acides aminés. Toutes les protéines se valent-elles ? Quels sont les risques d’un manque ou au contraire d’un excès de protéines ? Comment équilibrer les différentes sources protéiques ? Voyons ceci en détails.

 

Comment sont organisées les protéines ? 

L’acide aminé est la structure unitaire des protéines. Il constitue des peptides lorsque l’enchaînement d’acides aminés est inférieur à 10, des polypeptides quand l’enchaînement se situe entre 10 et 50. Lorsque celui-ci est supérieur à 50, que la molécule se replie sur elle-même pour obtenir une forme spécifique et qu’éventuellement plusieurs chaînes peptidiques s’associent entre elles, on parle alors de protéines. Pour être fonctionnelle, une protéine ne se contente pas d’être un simple enchaînement d’acides aminés. Ce dernier représente la structure primaire de la protéine. La façon dont elle se replie localement et dans l’espace forme respectivement les structures secondaires et tertiaires, l’association possible de plusieurs peptides représentant enfin la structure quaternaire. Certains nutriments peuvent interagir pour stabiliser la structure protéique, à l’image du Zinc ou du soufre à l’origine des ponts disulfure. Imaginez une pelote de laine constituée d’une ou de plusieurs fils dont la forme serait stable, vous avez vos protéines.

Que deviennent les protéines de votre assiette ?

Quand vous mangez un aliment riche en protéines, celles-ci sont digérées grâce à vos enzymes (pepsine gastrique, protéases pancréatiques et peptidases intestinales notamment) pour former des peptides et des acides aminés. Les peptides passent dans votre sang à travers la barrière intestinale par des transporteurs spécifiques (notamment le transporteur Pept-T1) alors que les acides aminés empruntent un transporteur commun dépendant d’un gradient de concentration en sodium. Ils vont ainsi pouvoir être utilisés par votre corps pour fabriquer de nouvelles protéines, en complément du recyclage d’une partie des protéines altérées au cours de la vie cellulaire. Toutefois, toutes les protéines alimentaires ne vont pas servir à fabriquer de nouveaux tissus :

  • L’intestin en conserve une partie pour produire de l’énergie et assurer les synthèses locales;
  • Les quantités résiduelles parviennent dans votre foie qui en conserve à son tour lui aussi une partie pour assurer son métabolisme et fabriquer les protéines plasmatiques (environ 30%);
  • Finalement, environ 50% des acides aminés sont utilisés par les tissus périphériques. 40% vont alors être utilisés par votre organisme pour fabriquer de l’énergie, pour synthétiser l’urée ou encore les neurotransmetteurs. Seuls 10% sont utilisables par les muscles pour fabriquer de nouveaux tissus. Bien entendu, ces chiffres peuvent varier en fonction des situations.

tableau protéines artible blog 2

D’après Tanner & al. 2018 (7).

  

A quoi servent les protéines ?

Les protéines jouent de nombreux rôles au sein de l’organisme :

  • Structural : cytosquelette, collagène, trame osseuse, etc.
  • Fonctionnel: transport (hémoglobine, albumine, etc.), signalisation (hormones, leucine, glycine), moteur (actine, myosine), immunitaire (anticorps), catalytique (enzymes).
  • Énergétique, en tant que précurseurs de l’Acetyl-CoA et intermédiaires du Cycle de Krebs.
  • Précurseurs de molécules azotées : acides nucléiques, polyamines, neuromédiateurs, etc.
  • Epigénétique : transcription de l’ADN.

Les protéines représentent environ 15% du poids corporel : le tissu musculaire constitue environ 40% des protéines de l’organisme, la peau et les os 15%, les viscères 10% et les autres tissus 35%.  Le collagène mobilise à lui seul environ 25 % des protéines corporelles afin d’assurer la fabrication des tissus conjonctifs. 

 

Quels sont vos besoins en protéines ?

En permanence, une partie de vos protéines corporelles est dégradée pour les maintenir fonctionnelles et assurer le renouvellement des tissus, une autre partie est également utilisée pour fabriquer de l’énergie. Les déchets de cette dégradation (l’azote) sont éliminés par les urines et les matières fécales. Il est donc essentiel que votre alimentation vous apporte une quantité suffisante de protéines pour assurer le turn-over quotidien.  Vos besoins journaliers en protéines sont en moyenne de 1 à 1,2g de protéines par kg de poids corporel, le besoin minimal étant lui évalué à 0,83g de protéines par kg de poids corporel par jour.

Par ailleurs, parmi les 22 acides aminés protéinogènes utilisés par l’organisme humain, 8 d’entre eux (à 9 selon l’âge) sont dits « essentiels » car l’organisme est incapable de les fabriquer. L’alimentation doit donc être suffisamment variée pour couvrir vos besoins.

Les acides aminés essentiels et quelques rôles associés

Acides aminés Exemples de rôles (non exhaustif) Principales sources
Phénylalanine Précurseur de la tyrosine Céréales, légumes, noix , fruits
Méthionine Précurseur de la cystéine, glutathion et taurine Viandes, laitages, œufs, sésame, poisson
Leucine Acide aminé ramifié induisant un effet signal au niveau de la synthèse protéique (activation mTOR). Lait, maïs, soja, viande, cacahuète, poisson, germe de blé, amande
Valine, Isoleucine Acides aminés ramifiés (glucoformateurs) Lait, œufs, soja, oléagineux
Lysine Métabolisme osseuxSynthèse du collagène et des anticorps Poisson, viande, œufs, soja, lentilles
Tryptophane Précurseur de la sérotonine Morue, avoine, soja, sésame es œufs, la noix de coco, les laitages
Thréonine Formation du collagène, d’élastine et de l’émail dentaire Œufs

 

Quelles sont les situations augmentant vos besoins en protéines ? 

  • Quand vous êtes convalescent à la suite d’une chirurgie, d’une fracture ou d’une brûlure par exemple,
  • Si vous êtes enceinte ou une personne âgée,
  • Si vous pratiquez un régime amincissant. Dans ce cadre, la proportion de protéines utilisées pour fabriquer de l’énergie est plus importante, il est donc nécessaire d’augmenter les apports pour éviter que l’organisme aille puiser dans ses réserves et s’exposer ainsi à des risques de fonte musculaire, d’infections à répétition ou de troubles de l’humeur par exemple. Par ailleurs, les protéines possèdent un effet satiétogène important, ce qui permet de mieux contrôler la sensation de faim dans le cadre d’un régime hypocalorique.
  • La pratique sportive augmente également les besoins, entre 1,3 et 1,7g par kg de poids corporel en fonction de la nature de votre pratique sportive. En effet, l’effort musculaire engendre une augmentation des besoins car une partie des protéines va être utilisée dans un but énergétique, en particulier dans les sports d’endurance, alors que la seconde permet de réparer les tissus lésés. Les besoins protéiques d’un sportif régulier en endurance sont ainsi estimés à environ 1,3 à 1,5g par kilo de poids corporel par jour, ceux d’un sportif soumis à des sollicitations musculaires importantes (musculation, rugby, etc.), de 1,6 à 2,2g en cas de période de prise de masse musculaire selon la qualité des protéines. Ces valeurs représentent des quantités bien moindres que celles régulièrement conseillées dans le monde de la musculation. D’autres notions comme la chronologie d’apport, l’association aux autres nutriments ou encore la nature des acides aminés apparaissent en effet tout aussi importantes que l’aspect quantitatif.

Chez le nourrisson, l’excès de protéines peut à l’inverse s’avérer responsable de risques ultérieurs de surpoids et de troubles métaboliques (voir mon article sur l’allaitement et la nutrition du nourrisson).

 

Quels sont les risques à consommer beaucoup de protéines ?

Une consommation accrue de protéines :

Nécessite de boire davantage pour faciliter l’élimination des déchets azotés issus de la dégradation des protéines, au moins 2 à 2,5 litres d’eau par jour en dehors du temps d’entraînement (environ 500 ml par heure).

Augmente la production de charges acides, nécessitant donc de privilégier les fruits et légumes alcalinisants (voir article sur l’équilibre acido-basique). Une alimentation riche en sels alcalinisants et pauvre en sel de table représente d’ailleurs un des modèles alimentaires permettant de limiter les risques d’hypertension artérielle, facteur intervenant davantage dans les risques de dégradation des fonctions rénales que la consommation de protéines.

Contrairement à ce qui est régulièrement évoqué, une consommation accrue de protéines n’est pas dangereuse pour les reins même s’ils doivent travailler davantage (ils augmentent alors de taille et leur débit de filtration glomérulaire), sauf en cas d’insuffisance rénale avancée (altération du débit de filtration glomérulaire). Une consommation jusqu’à 4,4g de protéines par kilo de poids corporel par jour n’a pas démontré d’effets secondaires néfastes, notamment vis-à-vis de personnes considérées à risque ou fortement consommatrices de protéines (sportifs, femmes enceintes, régimes amaigrissants, personnes ne disposant que d’un rein, etc.). Chez le rat, une étude consistant à proposer une alimentation composée à 50% de protéines pendant plusieurs mois n’a démontré aucun effet délétère. L’hypertension artérielle et le diabète sont les principaux facteurs de risque d’insuffisance rénale, or une alimentation riche en protéines contribue au contraire à réduire ces facteurs de risques. A noter toutefois que les protéines peuvent véhiculer des composés comme les purines, dont les excès favorisent les risques de goutte.

 

Les différentes sources de protéines 

En fonction de leur origine, on distingue les sources protéiques animales et végétales :

  • Protéines animales : viande (bœuf, porc, mouton, volaille, gibier, lapin et autres animaux), poisson, coquillages, crustacés, œuf, produits laitiers (lait, fromage, yaourts, etc.). 100g de viande, de poisson ou 3 œufs vous apportent environ 20g de protéines.
  • Protéines végétales : produits céréaliers, légumineuses (lentilles, fèves, haricots secs, pois cassés, pois chiches), oléagineux (amandes en particulier), quinoa, soja, protéines végétales en poudre (riz, chanvre, pois, etc.). 20g de protéines correspondent à environ 250g de lentilles cuites, 100g d’amandes ou 40g de spiruline.

Lorsque l’on parle de protéines, nombreuses sont les personnes pensant pourtant uniquement à la viande, bien que le monde végétal regorge de protéines tout aussi bénéfiques pour votre santé. Idéalement, l’alimentation doit apporter autant de protéines végétales que de protéines animales. L’alimentation occidentale moderne a toutefois tendance à trop faire la part-belle aux protéines animales au détriment des sources végétales.

 Aliments Teneur (g/100 g) Portion (g) Teneur (g/portion)
Moyenne fromage 28-22 30 8-6
Thon 24 150 36
Bœuf 23-18 150 34-27
Poulet 22-20 150 33-30
Moyenne poisson 21-17 150 31-25
Porc 21 150 31
Jaune d’œuf (1) 16 20 3
Œuf entier (1) 13 60 8
Blanc d’œuf (1) 11 40 4,4
Lait demi-écrémé 3,3 100 3,3
 Légumineuses et végétaux
Lentilles 25,8 60 15,5
Pois cassés 22,8 60 13,7
Pois chiches 20,5 60 12,3
Haricots blancs 19 60 11,4
Escalope végétale 15,5 120 18,6
Tofu 10 100 10
Pois cassés (cuits) 8,5 150 12,8
Pois chiches (cuits) 6,8 150 10,2
Moyenne fruits 0,6 150 0,9
Moyenne légumes 3-0,6 200 6-1,2
 Oléagineux
Cacahuètes 25 30 7,5
Amandes (avec peau) 21 30 6,3
Noix de cajou 15 30 4,5
Noix du Brésil 15 30 4,5
Noix de pécan 8 30 2,4
 Laits végétaux
Lait de soja 3,3 100 3,3
Lait d’amande 0,6 100 0,6
Lait d’avoine 0,8-0,6 100 1,6-1,2
 Algues
Spiruline 50-60 30 15-18
Nori 29-35,6 30 8,7-10,7
Dulse  17 30 5,1
Laitue de mer  16 30 4,8
Wakamé 12,7 30 3,8
Kombu breton 9,5 30 2,9
Agar-agar 7,9 30 2,4
Kombu 6,7-7,3 30 2-2,2

Les acides aminés fonctionnels, Késako?

Certains composants de protéines bénéficient de propriétés propres, on les nomme les acides aminés fonctionnels. La Tyrosine et le Tryptophane sont par exemple importants pour le fonctionnement du cerveau, les cellules intestinales et immunitaires se nourrissent de Glutamine, la Leucine favorise la synthèse musculaire et les BCAA (Leucine, Valine, Isoleucine) peuvent être utilisés comme source d’énergie en cas de besoin. Je vous invite à découvrir mes articles relatifs à chacun de ces acides aminés pour aller plus loin.

 

Toutes les protéines se valent-elles ?

Pour fabriquer vos propres protéines corporelles, vous avez besoin de disposer des acides aminés issus des protéines alimentaires dans les quantités optimales.  Voyons quelques définitions pour bien comprendre cette notion. 

Le CUD (coefficient d’utilisation digestive)

Il définit le pourcentage de l’azote total absorbé par rapport à l’azote consommé. Le CUD varie en fonction de l’origine des aliments mais aussi des traitements culinaires comme la cuisson. Prenons pour exemple l’œuf :

Aliments CUD
Oeuf, blanc cru 50 %
Oeuf, blanc cuit, jaune cru 100 %
Oeuf, blanc en neige 80 %
Oeuf, jaune cuit 90 – 95 %

Variations du CUD de la protéine d’œuf selon sa nature et la cuisson associée

 La valeur biologique

Elle détermine la qualité globale d’une protéine et la capacité de l’organisme à bien assimiler l’azote qu’elle contient, l’élément spécifique des protéines qui les distingue des glucides et des lipides.

L’indice chimique

Il permet de comparer la qualité d’une protéine alimentaire par rapport à une protéine théorique qui, si elle existait, apporterait tous les acides aminés essentiels dans les parfaites proportions pour couvrir tous les besoins de l’organisme.  Pendant de longues années, la protéine de référence a été la protéine de l’œuf, puis elle a été remplacée par une protéine virtuelle dont la composition varie en fonction des âges et dont l’indice chimique est défini à 100. Celui-ci peut par ailleurs être pondéré en fonction de la digestibilité de la protéine, on parle alors d’index di-sco. Les protéines issues du soja présentent par exemple un indice supérieur à 90 alors que celui des lentilles est de 52 du fait de la présence de fibres ou de facteurs dits antinutritionnels telle que l’antitrypsine. Les protéines animales présentent quant à elle un indice moyen supérieur à 95. Toutefois, si vous faites griller votre viande ou votre poisson, vous provoquez une réaction dite de Maillard, à l’origine certes du « bon » goût grillé, mais aussi et surtout d’une perte d’assimilation de la Lysine. La meilleure des cuissons pour préserver la qualité des protéines est donc une cuisson douce, telle que la cuisson à la vapeur.  

L’aminogramme

Il quantifie, pour une protéine donnée, la valeur en chaque acide aminé essentiel et permet ainsi de définir son indice chimique. S’il est inférieur à 100, cela signifie que certains acides aminés sont manquants ou en quantité insuffisante. S’il est supérieur ou égal à 100, l’ensemble des acides aminés essentiels est présent en quantité suffisante pour optimiser la synthèse protéique. Le Facteur Limitant Primaire (FLP) est l’acide aminé dont la teneur relative est la plus faible et limitant la disponibilité protéique générale.

Protéines rapides et protéines lentes

Certaines protéines vont rapidement être assimilées et exercer un effet métabolique (par exemple le lactosérum du lait) à l’inverse, d’autres protéines sont dites lentes (ex. caséines, protéines de soja). C’est d’ailleurs une des raisons pour lesquelles les protéines de lactosérum (également connues sous le terme de « Whey ») sont régulièrement proposées en phase de récupération juste après un effort sportif et les caséines plutôt au coucher.

 

Facteurs antinutritionnels des protéines végétales

Certains aliments d’origine végétale représentent des sources majeures de protéines, notamment les légumineuses, les produits céréaliers ou encore le quinoa. Elles contiennent toutefois d’autres composés, qualifiés de facteurs antinutritionnels, pouvant entre autres altérer l’assimilation de certains nutriments. On peut ainsi citer l’antitripsyne, les phytates, les saponines ou encore les lectines. Les méthodes culinaires comme le trempage, la germination si possible, la fermentation ou encore la cuisson douce prolongée permettent de réduire en partie ces composés. Toutefois, la consommation de grandes quantités de ces produits végétaux, notamment sous forme de protéine en poudre, peut engendrer un apport significatif de ces composés et mérite donc d’être considérée.

 

Pourquoi parler de complémentarité des protéines ? 

Le fait d’associer les sources alimentaires de protéines entre elles permet de combler les manques en certains acides aminés des protéines par complémentarité. La nature est quand même bien faite ! C’est pourquoi l’association des protéines animales avec les protéines végétales, des légumineuses ou du soja avec les oléagineux ou les céréales est souvent conseillée. A ce titre, il a longtemps été recommandé de respecter ces associations au cours du même repas. C’est ce que proposent naturellement les plats traditionnels (riz/soja, riz/haricots rouges, semoule/pois chiches, riz/lentilles, etc.). C’est en effet un excellent moyen d’assurer un équilibre d’apport, mais vous pouvez tout à fait garantir cet équilibre sur la journée.  Ainsi, rassurez-vous, contrairement à ce que vous pouvez régulièrement encore lire, vous ne déclencherez aucun déficit protéique si vous équilibrez votre alimentation protéique au cours de la journée et non à chaque repas. Je vous conseille simplement de diversifier au maximum vos sources de protéines.


tableau protéines artible blog

*AAS = acides aminés soufrés

 

Quels sont les signes de déficits en protéines ? 

Ils sont multiples et non spécifiques. C’est l’association de ces signes et l’enquête alimentaire qui vont permettre d’identifier si ces derniers sont en lien avec un déficit, voire une carence protéique :

  • Perte de masse musculaire,
  • Difficulté de cicatrisation,
  • Susceptibilité aux infections,
  • Altération de la qualité des phanères : cheveux cassants ou fragilisés, ongles striés ou tâchés ou cassants, peau sèche, perte de cheveux, etc.
  • Altération du métabolisme des neuromédiateurs et des hormones.

Il existe des marqueurs de dénutrition protéique (PINI, Albumine) pouvant être utilisés par votre médecin pour identifier ces déficits. Les balances par impédancemetrie (multifréquences) peuvent également permettre d’évaluer votre statut protéique si celles-ci sont de qualité et utilisées dans de bonnes conditions.

D’une manière générale, la consommation d’une source significative de protéines au petit déjeuner (œuf et amandes par exemple), de protéines animales au déjeuner (120 à 150g de volaille ou de poisson) et de protéines végétales au dîner (légumineuses, produits céréaliers complets, soja) permet de satisfaire les besoins quotidiens. Il n’y a aucune justification à consommer de la viande ou des protéines animales à chaque repas, bien au contraire, la part des protéines animales est actuellement trop importante dans la majorité de la population occidentale au détriment des protéines végétales. De plus en plus de personnes prennent conscience de la nécessité de réduire la consommation de protéines animales, tant pour des raisons environnementales, qu’éthiques, nutritionnelles ou économiques et se tournent désormais vers les protéines végétales, voire la consommation d’insectes.

Je vous invite à découvrir mes article sur ces différents sujets :

Protéines animales et environnement, faut-il choisir ?

Les protéines d’insectes, une alternative aux protéines animales ?

Peut-on être vegan et sportif ?