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ALIMENTATION PROTEINEE ET LES ACIDES AMINES

ACTUALITÉS SUR L’ALIMENTATION PROTÉINÉE ET LES ACIDES AMINÉS
L’ESSENTIEL DES ADAPTATIONS DU MÉTABOLISME
À LA RESTRICTION ÉNERGÉTIQUE
POUR UNE NUTRITION DANS LA MODERNITÉ

Alimentation, Protéines et Acides Aminés

La valeur protéique de l’alimentation correspond à son aptitude à couvrir nos besoins journaliers en acides aminés essentiels de façon à nous assurer l’intégrité du bon fonctionnement protéino-dépendant des différents processus et structures de notre organisme. Quels sont les facteurs dont l’influence va jouer un rôle sur cette valeur ?

1. Teneur en protéines de l’alimentation : pour les individus normo-pondéraux et en bonne santé, la majorité des pays occidentaux conseille un apport moyen de 1 g de protéines/jour/kg de poids qui correspond à 12 % environ de la ration énergétique journalière, où les lipides doivent représenter 30 à 35 % de l’apport et les glucides 50 à 55 %. Dans les conditions actuelles de vie en France, un collège d’experts indique un apport moyen en fonction de l’âge et du sexe.

2. Qualité des sources en acides aminés et des protéines : un aliment de consommation courante ou une préparation alimentaire est qualifié de bonne valeur biologique quand il apporte les acides aminés indispensables en proportion correspondant aux besoins humains. Plus la quantité d’acides aminés indispensables rapportée à la quantité d’acides aminés totaux est élevée, meilleure sera la source de protéines. La proportion des différents acides aminés indispensables les uns par rapport aux autres est un aspect essentiel de la valeur biologique d’une source protéique. La valeur biologique est quantifiée d’une part grâce à l’indice chimique (évaluation par rapport à une protéine de référence) et d’autre part par sa digestibilité (évaluation biologique).Le produit arithmétique de ces deux résultats donne le PD-CAAS (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score, il représente le critère international de reconnaissance de la valeur nutritionnelle de tout aliment protéique.

3. Disponibilité des acides aminés des protéines alimentaires : Les acides aminés composant les protéines ne sont pas nécessairement disponibles car la digestion, puis l’absorption peuvent être incomplètes. En général, les protéines d’origine animale sont bien assimilées; les protéines végétales ont une digestibilité variable selon l’espèce. La chronologie de libération des acides aminés est tout aussi importante que la digestion des protéines : une libération et une absorption trop rapides peuvent entraîner une métabolisation hépatique accrue; il peut exister une compétition pour les sites d’absorption des acides aminés. Ce sont les raisons pour lesquelles un mélange de protéines comparé à son hydrolysat possède une valeur nutritionnelle supérieure ! Quels sont les facteurs jouant un rôle dans cette biodisponibilité ?

Ø La conformation, la taille et la forme des protéines : les protéines fibreuses insolubles sont moins bien digérées que les globulaires solubles. Une cuisson modérée, dénaturant les protéines, facilite l’action des protéases. Une cuisson exagérée rend indisponibles certains acides aminés combinés à des oses dans la réaction de Maillard.

Ø La fixation de métaux, de lipides, de polysaccharides peut diminuer partiellement la disponibilité des acides aminés dans les sources protéiques de l’alimentation courante.

Ø La présence de facteurs anti-nutritionnels tels les inhibiteurs trypsiques des légumineuses, tel l’ovomucoïde de l’albumen de l’œuf cru; telle la présence de fibres et de parois qui emprisonnent les protéines.

L’essentiel de la biochimie des adaptations du métabolisme à la restriction énergétique :

La dépense énergétique globale d’un individu est la somme de plusieurs composants (dépense énergétique de repos, liée à la thermorégulation, à la thermogenèse postprandiale et celle liée à l’activité physique) dont la valeur est prédéterminée génétiquement et modulée par les habitudes culturelles. Chez les obèses, ces valeurs sont plus ou moins inférieures à celles des personnes de poids normal. Ces différences jouent un rôle dans la genèse de prise de poids et seront à prendre en compte dans l’instauration d’un régime puis dans la diététique de stabilisation.

Les réponses endocriniennes sont caractérisées par une phase d’urgence et une phase d’adaptation à long terme sur des bases chronobiologiques. Au début de la diète, il y a une diminution nette de l’insulinémie et une augmentation conjointe du glucagon, du cortisol et des catécholamines. Lorsqu’elle se prolonge, l’insulinémie s’élève légèrement, les hormones de contre régulation voient leurs taux plasmatiques diminués ainsi que celui des hormones thyroïdiennes. Il y a une dissociation de la sécrétion de HGh de celle d’IGF-1 pour permettre une meilleure mobilisation des réserves énergétiques tout en préservant relativement la masse maigre.

L’adaptation du métabolisme glucidique favorise l’activité et la synthèse des enzymes clés orientant les réactions biochimiques vers la néoglucogenèse hépatique et rénale aux dépens de la glycolyse.

L’adaptation du métabolisme lipidique peut se résumer à une modulation de l’inhibition de la lipolyse plutôt qu’un accroissement de l’activation. La lipolyse fournissant des acides gras qui remplacent énergétiquement le glucose pour de nombreux tissus ou seront transformés en corps cétoniques utilisables entre autres par le cerveau.

L’adaptation du métabolisme protidique se traduit par une augmentation de la protéolyse et une diminution de la protéosynthèse. En début de jeûne, certains acides aminés seront oxydés plus que d’autres tels que les acides aminés branchés (leucine, isoleucine et valine) ou serviront à la néoglucogénèse par le biais de l’alanine au niveau du foie et de la glutamine au niveau du rein après transamination et remaniement au niveau musculaire.

Finalement, il se produit une mobilisation chronologique et adaptée des réserves visant à compenser la diminution absolue ou relative des apports alimentaires. Après la phase initiale du jeûne de mobilisation des réserves de glycogène, l’organisme s’adapte par augmentation de la synthèse hépatique et rénale du glucose. Les substrats sont les acides aminés fournis par la protéolyse musculaire et le glycérol venant des triglycérides. Lorsque le jeûne se prolonge les lipides de réserve sont mobilisés : les acides gras sont utilisés directement par le muscle ou transformés par le foie en corps cétoniques utilisables par le cerveau. En devenant la part prépondérante des sources énergétiques, le catabolisme lipidique permet de diminuer les besoins en glucose et d’économiser le capital d’acides aminés musculaires. (Chez un sujet sain, cet effet est recherché dans la diète protéique avec cétose pour le traitement de l’obésité).

Selon les travaux de CAHILL, les dépenses énergétiques quotidiennes en situation de jeûne sont caractérisées par : la fonte du tissu adipeux donnant 160 g de triglycérides. La fonte du tissu musculaire donnant 75 g de protéines les premiers jours dont une partie sera utilisée pour la néoglucogénèse, puis 10 à 20 g/j si le jeûne se poursuit. La néoglucogénèse hépatique et rénale à partir de l’alanine et la glutamine synthétisés dans le muscle donnant 180 g/j dont 130 g pour le cerveau.

Quels types d’apports protéiques dans les régimes hypocaloriques hyperprotidiques ?

Chez l’obèse, l’instauration d’un régime devrait surtout viser la perte de masse grasse. Toutes les études montent une diminution inévitable de la masse maigre. Comment peut-on limiter cet effet latéral de la restriction énergétique ?

Dans le muscle de l’obèse, le tissu adipeux est très augmenté, plus que ne l’est le tissu maigre pour lequel on constate une nette diminution de densité. Celle-ci semble due à une augmentation importante de tissu maigre de faible densité situé entre l’épimysium et le périmysium. Le diamètre et la surface de section des fibres I et II sont aussi très augmentés par rapport à ceux de sujets sédentaires de poids normal. La densité capillaire et mitochondriale (ne pas oublier le rôle primordial de cet organite dans le métabolisme énergétique oxydatif) est réduite, tandis que la distance capillaires fibres est augmentée. Le transport de l’oxygène est moins efficace, la capacité oxydative aérobie a un rendement moindre dans l’utilisation des glucides et surtout des lipides.

La perte de masse maigre paraît possible, s’il s’agit du tissu musculaire de faible densité. Un consensus des praticiens-nutritionnistes recommandent une perte inférieure à 20%. Une diète hyperprotidique peut respecter la masse maigre alors que l’adjonction d’un entraînement physique peut l’augmenter : 75% de perte de masse grasse chez l’obèse sédentaire et 95% chez l’obèse entraîné !

L'association régulière et progressive d'exercices d'endurance et de force vont concourir à :

Ø Les premiers en aérobie vont augmenter la dépense énergétique globale, la fraction des acides gras oxydés pour produire de l'énergie motrice (mobilisation des lipides de réserve), diminuer l'insulino-résistance périphérique. La durée des séances augmentera, au fur et à mesure des progrès, pour atteindre au moins trois quarts d'heure. L'intensité de l'exercice sera soutenue sans dépasser la zone frontière aéro/anaérobie.

Ø Les seconds en anaérobiose pour maintenir, voir récupérer de la masse maigre par un travail ergonométrique sur machines, pour solliciter un maximum de groupes musculaires vont augmenter la dépense énergétique de base et donner un résultat esthétique immédiat (disparition de l'aspect flasque).

L'organisation personnalisée des repas de la journée sera obtenue, schématiquement par une association qui semble la plus satiétogène, donc un régime riche en protéines, en fibres (solubles, visqueuses), en glucides à index glycémique bas et en lipides riches en oméga 3 végétaux et marins :

Ø l'apport en protéines de haute valeur biologique de 1,5 à 2g/j/kg de poids idéal selon que la phase active est avec cétose ou non, pour couvrir largement les besoins protéiques d’entretien et de croissance, mais aussi les besoins énergétiques nécessaires à la néoglucogénèse protéino-dépendante. Les protéines sont les aliments les plus rassasiants et une charge protéique alimentaire induit un accroissement de la dépense énergétique correspondant à 25% de celle-ci : ce coût est identique qu’il y ait un catabolisme oxydatif complet ou transformation pour une biosynthèse endogène.

Ø l’apport d’une plus ou moins grande quantité de glucides suivant que l’on recherche une diète avec cétose ou non, ils seront consommés en majorité avant 17h00 pour ne pas freiner la lipolyse nocturne,

Ø le contrôle strict de l'apport en lipides : privilégier les huiles d’origine végétale qui contiennent des acides gras essentiels,

Ø l'apport en micronutriments pour un régime inférieur à 1.200 Kcal et en boissons.

Le Collège Européen de Nutrition et de Traitement de l’Obésité (C.E.N.T.O.) tient à votre disposition une bibliographie exhaustive concernant la rédaction de cet article et vous invite à lire les pages suivantes en cliquant sur les liens. B.COULHON Pharmacien-Conseil

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