Protéine Végétale

Les protéines sont partout dans l’organisme, et jouent un rôle aussi bien structural que fonctionnel. Elles sont fabriquées par notre organisme à partir d’acides aminés, eux-mêmes apportés par les protéines que nous mangeons. Parmi ces acides aminés, 9 sont dits essentiels et doivent être apportés en quantités suffisantes par l’alimentation. L'apport en protéines est donc primordial et si on se tourne vers les protéines végétales, il faut veiller à avoir un apport varié, qui garantit la présence de chacun de ces acides aminés en quantités suffisantes.

Les sportifs sont les plus grands consommateurs de protéines en poudre, notamment dans une démarche de prise de muscle ou une pratique de force ou d'endurance. Leur objectif est de répondre à des besoins plus élevés. Les bienfaits des protéines en poudre sont donc essentiellement nutritionnels puisqu'elles :

• Contribuent à l'augmentation et au maintien de la masse musculaire,
• Contribuent au maintien d'une ossature normale.

Les protéines font partie de la catégorie des macronutriments avec les glucides et les lipides. Elles contribuent de ce fait à notre apport calorique et énergétique. Elles sont constituées d’un enchaînement plus ou moins long d’unités de structure appelées acides aminés. Un grand nombre d’acides aminés existe mais seulement 20 sont utilisés par l’organisme pour fabriquer deux types de protéines essentielles à l’organisme :

• les protéines de structure : tissus musculaires, phanères (ongles, cheveux) et peau (actine, myosine, collagène, kératine), 
• les protéines impliquées dans les processus physiologiques : enzymes et hormones notamment. 

Parmi ces 20 acides aminés, 9 ne peuvent pas être synthétisés par notre organisme, et ils sont donc dits “essentiels” : leucine, thréonine, lysine, tryptophane, phénylalanine, valine, méthionine, isoleucine et histidine. 

Certains de ces acides aminés sont particulièrement impliqués dans la synthèse protéique musculaire et sont désignés par le terme de BCAA (Branched Chain Amino Acids) regroupant la leucine, l’isoleucine et la valine [2–4].

La valeur de référence nutritionnelle en protéines des adultes en bonne santé (RNP), établie par l’ANSES, est de 0,83g par kilogramme de poids corporel et par jour. Pour un individu de 70kg, cela correspond à un apport quotidien de 58 g. Pour avoir une idée de ce que cela représente, le tableau ci-dessous indique quelques concentrations en protéines d’aliments courants. 

Globalement cette valeur doit correspondre à au moins 10% de notre apport énergétique [5]. Ces valeurs constituent un minimum et sont bien sûr susceptibles d’augmenter en fonction du niveau d’activité physique et surtout sportive, en montant jusqu’à 2 g / jour pour les phases de prise de muscle chez les pratiquants de musculation [6].

*La composition nutritionnelle des aliments est consultable sur le site de l'ANSES, Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, l'environnement et du travail.

Si traditionnellement en Occident “protéine” rime avec viande, poisson et oeuf, aujourd’hui les sources de protéines végétales viennent bousculer notre alimentation. L’intérêt scientifique des protéines vegan ne cesse de croître avec une explosion des publications les concernant, tant sur le plan nutritionnel (santé) qu’environnemental. 

Les données apportées par “Our world in data” (dossier viande et produits laitiers production [7]) montrent une augmentation de la consommation (kg/habitant/an) de viande au niveau mondial entre 1961 (début de l’analyse) et 2013 (fin de l’analyse). En France plus spécifiquement, cette augmentation s’est néanmoins stabilisée au cours des dix dernières années (fin analyse en 2017). 

Ce constat traduirait-il des changements de comportements alimentaires vis-à-vis de la viande ? La consommation de protéines vegan en substitution des protéines animales peut découler de plusieurs raisons, allant de l'intérêt éthique à l'intérêt santé [8,9]. 

Au sujet de la dimension éthique, sans alimenter le débat du végétalisme/véganisme, nous évoquerons surtout l’idée d’accompagner cette transition alimentaire en favorisant la diversification des sources de protéines avec des alternatives végétales aux méthodes agricoles plus raisonnées et plus durables.

Si dans certaines cultures les régimes essentiellement végétaux existent depuis toujours, pour nous autres Occidentaux, leur apparition est une pratique plus moderne. Quels sont les principaux types de régimes “végétaux” ? 

• Les régimes flexitariens : quasi-végétariens, ils visent à rendre occasionnelle la consommation de viande et de poisson.
• Les régimes végétariens parmi lesquels on distingue :
  • Les pesco-ovo-lacto-végétariens : exclusion de la viande,
  • Les  ovo-lacto-végétariens : exclusion de la viande et du poisson,
  • Les lacto-végétariens : exclusion de la viande, du poisson et des œufs,
  • Les végétariens exclusifs : exclusion de tous les produits animaux (très proche du végétalisme).
• Les régimes végétaliens : exclusion de tous produits d’origine animale et de ceux nécessitant l’intervention d’animaux. Le terme véganisme (ou “végétalisme intégral”) désigne l’exclusion de tous les produits d'origine animale y compris hors du champ alimentaire. Toutefois, le terme vegan est très souvent employé, de par son origine anglophone, pour le végétalisme. 

Voir également notre article Végétarisme, végétalisme et véganisme.

Sous leur effet de mode, les protéines d'origine végétale s’habillent d’une bien meilleure réputation environnementale que les protéines d’origine animale.

Parlons par exemple d’émissions de gaz à effet de serre. Dans l’industrie agroalimentaire, ces émissions dépendent des pratiques observées sur toute la chaîne de production (préparation des terrains agricoles et des fermes, nourriture du bétail, process de production, transport, méthodes de conservation des matières produites, packaging utilisé). Les données apportées par “Our world in data” (dossier impacts environnementaux des produits alimentaires [10])  indiquent que les produits à base de végétaux produisent 10 à 50 fois moins de kg d’équivalents CO2 par kg de produit. 

Par exemple, la production de pois présente une valeur de 0,9 comparativement à l’élevage de bœuf présentant une valeur de 60 kilos d’équivalents CO2 par kilo. Si on regarde plus précisément les protéines, 100g de protéines de pois émettent simplement 0,4 kg d’équivalents CO2. Cette valeur est 90 fois supérieure pour 100g de protéines de bœuf.

S’ajoutent d’autres paramètres importants comme la notion d'épuisement des ressources liée au challenge de nourrir une population mondiale grandissante. Les surfaces et les besoins en ressources naturelles étant moins importants pour les plantes, leurs produits dérivés se positionnent comme un atout pour l’alimentation de notre futur.

L’aspect santé intervient surtout sur les composés nutritionnels associés aux différentes sources protéiques. Les viandes, œufs et produits laitiers (surtout fromages) contiennent des types de matières grasses (lipides) comme des graisses saturées et du cholestérol dont la consommation ne devrait pas excéder les recommandations de portions par semaine.

En revanche, les sources végétales : légumineuses (soja, lentilles, pois...) et céréales (seigle, riz, maïs…) contiennent de bonnes fibres et très peu de lipides (et pas des “mauvais”). 

Les données publiées sur le sujet suggèrent une corrélation positive entre des régimes contenant des sources de protéines végétales (par remplacement dans des diètes riches en protéines animales) et la santé à long terme [11–13]. Ces constats sont toutefois toujours à nuancer car ils doivent prendre en compte la totalité du régime et tous les nutriments associés.

En étant nécessaires à la formation (anabolisme) de la masse musculaire corporelle, les protéines constituent généralement un élément central de l’alimentation des sportifs. Voir à ce sujet notre article sur la relation entre protéine et musculation mais aussi en complément protéine végétale et musculation. L’image des poudres de protéines a d’ailleurs longtemps été associée aux activités de prise de masse musculaire intense et/ou rapide. 

Cette consommation généralement sous forme de shaker de protéine présente également un intérêt chez tout type de sportif souhaitant simplement  améliorer ses performances. Sur le marché, les poudres de protéines sont majoritairement constituées de protéines de lait : caséine ou whey (lactosérum, petit-lait). Ces dernières sont très bien assimilées par l’organisme et permettent d’augmenter efficacement le taux de protéines ingérées et disponibles pour l’anabolisme musculaire. 

À ce jour, les alternatives végétales aux protéines en poudre d’origine animale se développent, entraînant des interrogations, notamment chez les sportifs, sur leur équivalence ou non avec les protéines de lait et leur valeur nutritionnelle réelle. Par ailleurs, outre la volonté de diversifier notre alimentation, opter pour des protéines végétales peut résoudre des désagréments parfois observés avec une consommation importante de whey (protéines de lait) comme des troubles digestifs dus à la présence de lactose.

Plus haut, nous évoquions ces acides aminés essentiels que notre organisme ne peut fabriquer. Il nous faut donc les trouver dans notre alimentation ou une supplémentation pour les sportifs. Si les protéines d’origine animale contiennent l’ensemble des acides aminés essentiels en quantité suffisante, ce n’est pas le cas des protéines végétales qui sont moins “complètes” en certains acides aminés essentiels. Ces acides aminés en teneur moindre sont dits “limitants”.

Pour les protéines végétales, on observe que:

• Les protéines de légumineuses sont déficientes en acides aminés essentiels dits “soufrés” (méthionine et cystéine),
• Les protéines de céréales sont déficientes en lysine. 

Deux autres notions permettent également de comparer protéines animales et végétales [14]: 

• L’indice chimique : qui permet de comparer la composition et la teneur en acides aminés d’une protéine donnée à celle d’une protéine de référence à la composition optimale. 

Par exemple, pour déterminer cet indice chimique pour la protéine de pois, il est nécessaire de calculer pour chaque acide aminé essentiel de cette protéine le ratio suivant:

•  “quantité de l’acide aminé” de la protéine de pois 
•  “quantité de l’acide aminé” dans la protéine de référence. 

Ce ratio peut être:

• Inférieur à 100 : cela signifie que l’acide aminé dans la protéine d’intérêt est en quantité moindre versus sa teneur dans la protéine de référence.
• Supérieur à 100 : cela signifie que l’acide aminé dans la protéine d’intérêt est en quantité supérieure versus sa teneur dans la protéine de référence.

Une fois les ratios de chaque acide aminé calculés, l’indice chimique de la protéine correspond au ratio acide aminé le plus faible, qu’on désigne par “acide aminé limitant”. Pour la protéine de pois, l’acide aminé limitant est la méthionine, et son indice chimique est de 90. 

• Le PDCAAS (“Protein digestibility corrected amino acid score”) : il correspond à l’indice chimique que l’on multiplie par l’indice de digestibilité de la protéine d’intérêt (celle du pois dans notre exemple). Il va donc un peu plus loin que l’indice chimique puisqu’il intègre une notion de digestibilité. Cette dernière est obtenue par une mesure physiologique (digestibilité fécale). Ce score est également basé sur une référence (comme l’indice chimique) et il est aussi indexé sur un score “idéal” de 100.  A noter que le PDCAAS est valable pour un aliment ou une protéine spécifique, et non pas pour des mix protéiques (sauf si les mesures de digestibilité fécales sont réalisées). Le PDCAAS peut être :
  • Inférieur à 100: ce qui traduit une digestibilité médiocre par rapport à la protéine de référence.
  • Supérieur à 100: ce qui indique une bonne digestibilité comparable à celle à la protéine de référence.

En conclusion, l’indice chimique est davantage un moyen de caractériser le profil de la protéine, notamment les acides aminés qu’elle contient. Le PDCAAS est un indice, avec une dimension physiologique, qui prend en compte les propriétés de la protéine en tant qu’aliment.

Ces deux données soulignent les principales différences entre protéines animales et protéines végétales :

• Les protéines animales ont généralement un indice chimique plus élevé que celui des protéines végétales, traduisant un profil naturellement plus équilibré en acides aminés. Les protéines végétales possèdent généralement un ou plusieurs acides aminés limitants.
• Leur PDCAAS est également supérieur à celui des protéines végétales, reflétant leur meilleure digestibilité.

Ainsi, il apparaît qu’un régime alimentaire composé essentiellement de sources de protéines animales (viandes, poissons, œufs et fromages) engage peu de risques de déficience en acides aminés indispensables, tandis que la plupart des sources végétales seules ne sont pas suffisantes pour couvrir les besoins en acides aminés essentiels. 

Alors comment faire pour remplacer des protéines animales par des protéines végétales sans risquer de manquer d’acides aminés essentiels ?

La consommation sur un même repas de protéines végétales ou une alimentation exclusivement composée de protéines végétales nécessite d’adopter une stratégie de complémentarité.

Cela passe par l’association dans notre assiette de plusieurs sources végétales complémentaires pour réunir l’ensemble des acides aminés essentiels et garantir bonne digestibilité et assimilation [15]. Notre Protéine Végétale et Bio réunit 4 sources de protéines (pois, riz, graines de courge et chia) permettant de proposer une protéine optimale qui possède un aminogramme complet (indice chimique à 84). 

Ainsi, les acides aminés généralement limitants (aux plus faibles teneurs dans l’aminogramme) dans les protéines végétales (lysine, méthionine et cystéine) ne le sont plus dans notre Protéine Végétale et Bio Nutri&Co. 

À noter que l’important n’est pas d’avoir un indice chimique toujours plus élevé, mais plutôt qu’il se rapproche le plus possible de 100, reflétant ainsi l’équilibre de la protéine par rapport à la référence optimale. 

Notre Protéine Végétale et Bio a été pensée pour allier équilibre nutritionnel optimal et plaisir gustatif. Avec sa teneur de 64% en protéines et un profil d’acides aminés optimal, notre mix garantit : 

• Un apport de 2,6g/portion d’acides aminés BCAA (leucine, isoleucine, valine).
• Un apport de 2,5g/portion de fibres
• Une faible teneur en sucres. Chaque portion (25g) de notre protéine apporte seulement 2,3g de sucre. 

Enfin, notre mix en poudre est à la fois une protéine bio et vegan et surtout ne comporte aucun édulcorant.

Les protéines d’origine végétale sont encore peu consommées et leur goût peut sembler peu “habituel”, surtout pour les amateurs de protéines de lait /whey aux goûts de type “milkshake” aromatisés chocolat ou vanille.

De manière générale, on trouve sur le marché divers types de protéines en poudre végétales : 

• Les riches en certaines protéines végétales dont le goût est trop “caractéristique” (mauvais équilibre, aminogramme incomplet),
• Les riches-bis en certaines protéines végétales dont la texture est trop visqueuse ou alors au contraire, trop granuleuse (mauvais équilibre),
• Les très sucrées par la présence d’édulcorants non naturels (qui essayent de retrouver le goût des poudres de whey/caséine)
• Les aromatisées avec des arômes chimiques.

Formuler une protéine vegan gustativement appréciable uniquement à base de protéines végétales est donc un véritable challenge. C’est pourquoi, chez Nutri&Co, nous avons opté pour une composition à partir de 4 sources spécifiques. Bien que les protéines de pois et de riz soient classiquement utilisées (pour leur complémentarité protéique ; cf partie sur les acides aminés limitants), l’ajout de protéines de graines de courge et de graines de chia est absolument inédit ! 

Ces deux protéines supplémentaires ont permis d'obtenir un bon goût protéiné et une texture équilibrée. La présence de poudre de cacao et d’arômes naturels de cacao s’intègre dans cette démarche de naturalité,  en préservant un taux faible en sucre dans la formule finale, sans toutefois faire appel à des édulcorants.