Les protéines : éléments constitutifs de la vie

Les protéines : éléments constitutifs de la vie

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Les protéines : éléments constitutifs de la vie

Chacun a une idée bien différente de l’importance des protéines dans notre alimentation. Avec l’essor du véganisme et du végétarisme, la question d’un apport suffisant en protéines est bien souvent soulevée. Lorsque l’on parle de protéine, beaucoup pensent à la protéine en poudre prise en complément alimentaire par les sportifs pour augmenter leur masse musculaire. Or, cet usage n’est qu’une infime partie de ce qu’est et ce à quoi servent les protéines.



Qu’est-ce que les protéines ?

Protéine

Les protéines sont surnommées « éléments constitutifs de la vie », elles sont présentes partout : dans nos cellules, os, muscles, sang, hormones, enzymes, … C’est grâce à elles que notre corps peut se structurer.
Une protéine est une structure complexe composée de quelques ou de milliers d’acides aminés. Les protéines aident à créer des nouveaux tissus, des hormones, des cellules et apportent de l’énergie à notre organisme.
Avec les carbohydrates et les lipides, les protéines sont une des 3 macromolécules qui apporte de l’énergie à notre corps. Nous avons besoin d’une grande quantité de ces macromolécules pour vivre. Les protéines sont aussi un des principal composant de notre corps : 15% de notre poids est fait de protéines. Si nous considérons que notre corps est composé de 60% d’eau, les protéines représentent alors plus de la moitié de la masse solide. Le reste étant 20% de graisse (selon le genre, et le niveau d’activité), et 5% de minéraux.



Qu’est-ce qu’un acide aminé ?

Si les protéines sont les éléments constitutifs de la vie, les acides aminés quant à eux sont les éléments constitutifs des protéines. Les acides aminés peuvent être vus comme des briques élémentaires à l’organisme. Ce sont des molécules qui s’assemblent entre elles grâce à des liaisons (appelées peptides) pour former les protéines. La manière dont s’organisent les acides aminés entre eux défini la fonction spécifique de la protéine engendrée.

Il existe 20 acides aminés différents dont 8 sont considérés comme essentiels chez l’adulte (9 chez l’enfant). Ces acides aminés ne peuvent être produits par notre métabolisme et doivent être apportés par l’alimentation. Les 8 acides aminés essentiels sont la leucine, l’isoleucine, la valine, la thréonine, la méthionine, la phénylalanine, le tryptophane et la lysine. L’histidine est le 9ème acide aminé essentiel chez l’enfant.

Dans certains aliments la leucine, l’isoleucine et la valine sont combinés. Cette fraction de protéines est appelée BCAA (Branched Chained Amino Acid ou Acides Aminés à Chaines Ramifiées en français). Ces acides aminés sont absorbés dans l'intestin par la muqueuse intestinale [1] et n’ont pas besoin d’être dégradés ou modifiés dans le foie comme les autres acides aminés. Ils sont ainsi assimilés plus rapidement et sont métabolisés par les fibres musculaires. Si notre corps vient à manquer d’un de ces acides aminés, la synthèse des protéines mise en difficulté est compromise. Cela signifie qu’une carence d’acides aminés peut générer compromettre la construction de nouvelles cellules, hormones ou tissus. Apporter par l’alimentation, la quantité et la qualité nécessaires de protéines est ainsi primordial.



A quoi servent les protéines dans notre organisme ?

La meilleure question serait de se demander ce qu’elles ne font pas. Les protéines sont impliquées dans tant de fonctions de notre organisme qu’en dresser une liste exhaustive serait beaucoup trop long. Les protéines jouent un rôle :

  • Structurel : elles aident à la croissance cellulaire et la construction des organes. Par exemple un nouveau-né est constitué de plus de 10 trillions de cellules et pour chacune de ces cellules des protéines sont nécessaires.
  • Fonctionnel : elles peuvent induire la synthèse d’hormones et peuvent jouer le role d’enzymes. Par exemple la lactase est un enzyme qui sépare le lactose des produits laitiers dans l’intestin pour le rendre disponible pour l’organisme. Si cet enzyme vient à manquer, la digestion des produits laitiers n’est plus possible, on appelle cela : « l’intolérance au lactose » Les intolérances sont dues à des manques d’enzymes, contrairement aux allergies qui sont issues d’un problème du système immunitaire.
  • Energétique : Un gramme de protéine apporte 4 calories d’énergie, presque la même quantité qu'un gramme de glucides. Contrairement aux lipides et aux glucides, les protéines ne sont pas stockés par l'organisme, elles sont utilisées directement comme source d'énergie pour accomplir certaines fonctions protéiques [2]



Par quels moyens apporter des protéines à son organisme ?

alimentation_protéines

Les protéines peuvent être fournies à l’organisme par : le corps et/ ou l’alimentation.
Notre corps a un système efficace de recyclage pour synthétiser de nouvelles en détruisant de vieilles cellules. Ce processus est constamment en fonction et est nécessaire pour garantir la bonne fonction et santé de nos tissus et organes.

L’alimentation joue un rôle important pour apporter des protéines à l’organisme, notamment pour fournir les acides aminés essentiels à la construction des protéines. Les discussions concernant la quantité et le type de protéines à procurer à notre organisme sont sans fin. Avec la montée en popularité des régimes low-carb qui prônent une diminution des glucides au profit d’une augmentation des protéines, chacun sait désormais que les protéines sont présentes dans les produits d’origine animale comme la viande, le poisson, les œufs, les produits laitiers mais aussi dans les produits d’origine végétale comme les légumes, le soja, les légumineuses.

Avoir un bon apport en protéine ne se résume pas à simplement savoir dans quel ingrédient elles se trouvent. Il y a différents niveaux de qualité de protéines en fonction de leur composition et digestibilité.



Comment évaluer la qualité d’une protéine ?

Qualité protéine

La composition :

Comme mentionné précédemment, les 9 acides aminés essentiels doivent être apportés par notre alimentation. Un aliment contenant ces 9 acides aminés est ainsi nommé « protéine complète ». Tous les aliments d’origine animale contiennent la totalité de ces acides aminés. Les aliments d’origine végétale quant à eux souvent manquent d’un ou plusieurs de ces 9 acides aminés, ce sont des « protéines incomplètes ». L’acide aminé manquant est « l’acide aminé limitant ». Par exemple, les légumineuses contiennent un faible taux de méthionine et de cystéine, se sont donc les acides aminés limitant.

Cet argument principal est souvent utilisé par les omnivores pour décrier les régimes végétariens et vegan. Cela révèle une compréhension incomplète de la manière dont notre corps utilise les protéines fournies par notre alimentation. Il est tout à fait possible de combler tous les besoins de notre organisme grâce aux protéines des plantes à condition de les combiner stratégiquement pour couvrir les 9 acides aminés. Contrairement à ce que l’on peut parfois lire, il n’est pas nécessaire de réaliser ces combinaisons à chaque repas (ADA, 2009) : il faut simplement diversifier son alimentation sur quelques jours [3]

L’index chimique permet d’évaluer la composition d’une protéine. Il est calculé en faisant le rapport, pour chaque acide aminé indispensable, de sa concentration dans la protéine étudiée sur sa concentration dans le profil de référence déterminé par la FAO (Food and Agriculture Organization).
Indice chimique = mg d’un acide aminé essentiel dans 1 g de protéine/mg du même acide aminé essentiel dans 1 g de protéine de référence [4]
En théorie, l’indice chimique doit être déterminé pour chaque acide aminé essentiel dans une protéine donnée. En pratique, l’indice chimique le plus bas parmi ceux des différents acides aminés est indiqué.

De nombreuses études ont analysé les aliments d’origine végétale pour identifier lesquels sont les plus équilibrés en acides aminés essentiels. Ainsi certains aliments sont catégorisés comme ayant des acides aminés limitants (acides aminés essentiels dont le taux dans l’aliment est le plus faible par rapport à la protéine de référence) et d’autres sont considérés comme « complets » et donc équilibrés.

Les aliments végétaux les plus équilibrés en acides aminés essentiels :

  • Le petit épeautre - Triticum monococum
  • Le grand épeautre - Triticum spelta
  • Le sarrasin (blé noir)
  • L’amarante
  • Le quinoa
  • Le soja
  • La spiruline
  • La grande et la petite ortie
  • Le kaki
  • Les graines de courge

Les aliments végétaux les moins équilibrés en acides aminés essentiels (ayant des acides aminés limitants) :

  • Le froment (Blé), l’acide aminé limitant est la lysine
  • Le riz, les acides aminés limitants sont la lysine et la thréonine
  • Le maïs, les acides aminés limitants sont le tryptophane et la lysine
  • Les pois, l’acide aminé limitant est la méthionine

La digestibilité :

Il s’agit de la quantité de protéine ingérée qui est effectivement disponible pour l’organisme après digestion et absorption [5] La digestibilité des protéines animales atteint (90%), celle des légumineuses ou du blé entier atteint 80 à 70%, d’autres légumineuses et végétaux ont un taux plus bas autour de 60%

L’index PDCAAS :

L’index chimique corrigé de la digestibilité (PDCAAS : Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score) permet d’évaluer la qualité nutritionnelle des protéines. Il tient compte à la fois de la composition en acides aminés essentiels mais aussi de la digestibilité des protéines. Il se calcule en multipliant l’index chimique (non plafonné) par la digestibilité réelle de la protéine. Le PDCAAS est plafonné à 1 [6]

Grâce à sa composition et sa digestibilité, la spiruline est une des principales sources de protéines végétales. Alors que beaucoup de plantes sont considérées comme incomplètes en protéines, la spiruline est une exception ! Cette algue bleue a un portfolio nutritionnel impressionnant : elle contient les 9 acides aminés essentiels en plus de nombreuses autres vitamines et minéraux. Elle a aussi une meilleure digestibilité (75 à 83%) que la plupart des autres sources de protéines due à l’absence de paroi cellulosique [7]



Combien consommer de protéines ?

La référence nutritionnelle en protéines des adultes en moyenne est de 0.8 g par kilo de poids par jour. Les valeurs de référence pour l'apport journalier en acides aminés essentiels ont été établies par l'Organisation mondiale de la Santé (OMS) [8]

Ces valeurs correspondent à l’apport journalier recommandé en milligrammes par kilo de poids

  • Histidine : 10 mg
  • Isoleucine : 20 mg
  • Leucine : 39 mg
  • Lysine : 30 mg
  • Méthionine : 15 mg
  • Phénylalanine : 25 mg
  • Thréonine : 15 mg
  • Tryptophane : 4 mg
  • Valine : 26 mg

Suivant les profils (grossesse, allaitement, activité sportive), ces recommandations peuvent différer.

Les protéines sont un sujet central dans le monde de la nutrition et de la santé. Leur rôle dans la pratique sportive, dans la perte de poids mais aussi leur implication dans les maladies telles que les maladies rénales chroniques font l’objet de nombreux débats et discussions. Bon nombre de personnes s’accordent aujourd’hui tout de même pour dire qu’un apport suffisant et non excessif en protéines est la clé de la vitalité. La recommandation la plus courante de nos jours est d’adopter un régime alimentaire principalement d’origine végétale. Il permet un équilibre sain entre les macro et micronutriments et d’ainsi couvrir les besoins de l’organisme.



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Sources
[1] Vgl. Biesalski, H. K. et al.: "Ernährungsmedizin", Georg Thieme Verlag 2010.
[2] Klaus, Susanne et al., „Das Proteinparadox: Viel oder wenig Nahrungsprotein – was ist besser für die Gesundheit?“, Ernähr. Umsch., März 2018.
[3] Position of the American Dietetic Association: vegetarian diets
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19562864/
[4] Métabolisme protéique
http://campus.cerimes.fr/nutrition/enseignement/nutrition_8/site/html/9.html
[5] La valeur biologique des protéines: quelques acquisitions récentes
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00887082/document
[6] Protéines: table rase sur les mythes
https://www.vegetarisme.fr/wp-content/uploads/2012/06/dossier-proteines-AV-119.pdf
[7] La spiruline : activités thérapeutiques et son intérêt dans la lutte contre la malnutrition à Madagascar
https://pepite-depot.univ-lille2.fr/nuxeo/site/esupversions/39310f1b-cf15-411b-9f21-d462b10a952e
[8] Joint Expert Consultation on Protein and Amino Acid Requirements in Human Nutrition, Weltgesundheitsorganisation, FAO, und United Nations University, Hrsg., Protein and amino acid requirements in human nutrition: report of a joint WHO/FAO/UNU Expert Consultation ; [Geneva, 9 - 16 April 2002]. Geneva: WHO, 2007.

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