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Protéines végétales et animales : des différences notoires

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Manger « plus végétal » ouvrirait des portes encore peu soupçonnées et exaltantes pour notre santé, affirme Jean-James Garreau, le producteur du film documentaire Comment nourrir l’avenir ?

Avec la croissance démographique et l’augmentation du niveau de vie de pays comme la Chine, les besoins alimentaires mondiaux vont continuer à croître. C’est pourquoi de nombreuses voix s’élèvent pour prôner une modification de nos habitudes alimentaires en faveur de régimes moins riches en viande et plus riches en protéines végétales. Qu’en pensez-vous ?

Dr Jean-Louis Thillier : Le choix des aliments dépend d’abord d’exigences sociales et culturelles, voire en partie de questions économiques. Mais il faut toujours avoir présent à l’esprit que notre corps, lui, a des impératifs biologiques! En faire fi – au nom d’exigences écologiques par exemple – ne peut qu’entraîner une dégradation de la santé, notamment avec la consommation exclusive de protéines végétales. La production de protéines pour notre alimentation, l’évaluation de leur qualité pour satisfaire nos besoins et les conséquences des variations de l’apport protéique dans les régimes alimentaires, sont des questions majeures de santé publique. Elles ont été la préoccupation de nombreux spécialistes du métabolisme.

Le métabolisme est l’ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans nos cellules, notre organisme vivant. C’est un processus ordonné, qui fait intervenir des processus de dégradation et de synthèse organique. Il existe aujourd’hui un consensus selon lequel le choix des aliments doit puiser dans chacun de ces six groupe s: viandes, poissons, œufs / laitages, fromages / graisses, beurre, huiles / céréales, pain / fruits, légumes verts / pommes de terre, légumes secs.

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Ayant exercé la fonction de directeur d’un laboratoire d’explorations fonctionnelles digestives au CHU de Tours, je confirme qu’aucun de ces groupes d’aliments ne doit être laissé de côté. Nos travaux ont même révélé que la ration alimentaire journalière doit contenir une quantité de protéines animales modérément supérieure à la quantité de protéines végétales ( grosso modo 40% de protéines végétales contre 60 % de protéines animales ). Or, pour obtenir 50 g de protéines animales, il faut manger 150g de viande, ou 1 yaourt, ou 40g de fromage ou 1 verre de lait. Pour obtenir 50 g de protéines végétales, il faut consommer 350 g de légumes verts, 150 g de pain ou 60 g de légumes secs.

Ainsi, il y aurait une différence entre protéines végétales et animales ? Pourtant, dans les deux cas, il s’agit bien de protéines…

Les protéines végétales et animales sont très différentes dans leur composition et dans leur assimilation par notre organisme. Les protéines sont de grosses molécules constituées d’un enchaînement d’acides aminés dont la séquence est ordonnée par le code génétique de chacune d’entre elles. Les protéines, constituées d’acides aminés, sont nécessaires pour notre croissance, pour le renouvellement permanent de nos tissus et pour chaque processus biologique de nos cellules ( les enzymes, essentielles à la digestion des aliments, l’hémoglobine, qui transporte notre oxygène, ou pour nos anticorps et pour certaines hormones comme l’insuline, etc.). De plus, nos protéines fournissent le support structurel de la peau et des os, et permettent à la cellule de maintenir son organisation dans l’espace. Les acides aminés utilisés pour la synthèse de nos propres protéines, au nombre de 20, remplissent donc des fonctions biologiques obligatoires pour l’existence, la croissance ou la reproduction de l’organisme – qu’ils soient d’origine alimentaire ou synthétisés de novo. Ainsi, tous les acides aminés (un acide aminé est un « azote aminé ») sont considérés comme essentiels. Un premier groupe de 12 acides aminés essentiels sont fabriqués par nos cellules et sont codés génétiquement dans nos gènes. Par conséquent, ils ne sont pas indispensables dans l’alimentation. Certains acides aminés essentiels peuvent devenir indispensables dans des conditions exceptionnelles, lorsque la synthèse de novo n’est pas capable d’assurer le besoin (comme l’histidine chez l’enfant). Ces acides aminés sont dénommés « acides aminés conditionnellement indispensables ». Un second groupe de 8 acides aminés essentiels (lysine, tryptophane, leucine, isoleucine, thréonine, phénylalanine, méthionine, valine) ne sont pas codés génétiquement dans nos gènes et ne peuvent pas être synthétisés de novo. Ces acides aminés, en plus d’être essentiels, sont dits « indispensables ». Ils doivent obligatoirement être apportés par nos aliments. L’absence de l’un de ces acides aminés indispensables est mortelle. Or, l’immense avantage des protéines animales est qu’elles contiennent toujours tous les acides aminés indispensables. Ce qui n’est pas le cas des protéines végétales.

Rappelons que les protéines de l’organisme sont en renouvellement constant, l’équilibre dynamique entre la protéosynthèse et la protéolyse étant chez l’homme adulte de 300 g/j, soit 2,5 % de la masse protéique totale.

Les protéines animales et végétales ont-elles la même valeur biologique ?

Non. La valeur biologique d’une protéine alimentaire dépend certes de sa richesse en acides aminés essentiels et indispensables, mais surtout de ses proportions en acides aminés indispensables. Quand une protéine contient des acides aminés essentiels et indispensables en proportion similaire à celle requise par le corps humain, il est dit qu’elle a une grande valeur biologique. La protéine de référence est celle de l’œuf, qui est parfaitement équilibrée et contient tous les acides aminés dans des proportions idéales. On lui affecte donc l’indice 100. Par rapport à l’œuf, les protéines animales telles que celles de la viande, du lait et du fromage, ont de très bonne valeurs biologiques (lait de vache : 91 ; poisson : 83 ; bœuf : 80; poulet: 79; caséine/protéine de lait : 77). En revanche, par rapport à l’œuf, les protéines
fvégétales ont de plus aibles valeurs biologiques (riz : 59 ; blé : 54 ; haricots : 49). Dans les protéines végétales, un ou plusieurs acides aminés indispensables sont en effet présents en faible quantité, voire absents. L’acide aminé qui est fourni dans la plus faible quantité par rapport aux besoins est appelé « acide aminé limité ».

Ainsi, la viande a une valeur biologique supérieure aux végétaux, toujours déficitaires en plusieurs acides aminés indispensables. Par exemple, les céréales sont trop pauvres en lysine, et les légumineuses, en méthionine. De nombreuses protéines végétales contiennent une faible quantité de plusieurs acides aminés indispensables.

Les adeptes de régimes végétaliens présentent-ils des carences en acides aminés ?

Pas nécessairement. L’acide aminé limité a en effet tendance à être différent selon les protéines. Ainsi, lorsque deux aliments fournissant des protéines végétales sont mangés à un même repas –par exemple du pain (céréale) et des haricots cuits (légume sec) –, les acides aminés indispensables d’une protéine peuvent compenser les limitations de l’autre, ce qui entraîne une combinaison de plus grande valeur biologique. Théoriquement, on peut obtenir un assemblage de protéines reproduisant celles de la viande. Mais c’est au prix de complexes calculs diététiques, en réalité inaccessibles au commun des mortels, voire aux médecins non endocrinologues ou diabétologues. En outre, les aliments d’origine végétale représentent un apport protéique minimum dont la qualité doit souvent être améliorée. Une consommation trop fortement végétale peut effectivement comporter des risques de déficiences en certains nutriments (vitamine B12, fer…). On propose alors très souvent aux végétaliens ou aux végétariens de prendre des complément nutritionnels sous forme de pilules.

La viande animale a une valeur biologique supérieure aux végétaux, qui sont toujours déficitaires en plusieurs acides aminés indispensables.

Le citoyen lambda ne peut donc pas, sans courir de risque pour sa santé, échapper à l’association protéines végétales – protéines animales, qui permet une excellente complémentarité. Il importe en effet d’avoir d’une part des protéines animales, qui ont une grande valeur biologique mais sont plus riches en graisses saturées, et d’autre part des protéines végétales, qui présentent une faible valeur biologique mais sont riches en fibres et pauvres en graisses. Les protéines végétales ayant des valeurs biologiques inférieures aux protéines animales, il faut donc un apport équilibré entre ces deux types de protéines, avec un léger avantage pour les protéines animales.

Cet apport équilibré est-il respecté dans les différentes parties du monde ?

De 1960 à 2000, la consommation mondiale de protéines a augmenté régulièrement, passant heureusement de 60 g/j/habitant à 75 g/j/habitant. Quand le niveau de richesse s’élève, la consommation totale de protéines augmente également. Dans ce constat, le revenu moyen par habitant influence évidemment les parts respectives des protéines animales et végétales. Entre 1990 et 2000, la répartition entre protéines végétales et animales dans le monde a été, en g/j/hab, de 50/10 en Afrique, 35/35 en Amérique du sud, 40/55 en Europe et 40/70 en Amérique du nord. Ainsi, alors que la consommation de protéines végétales est assez semblable sur les différents continents, la quantité de protéines animales consommée est fortement corrélée à la richesse, au PNB/hab. La part des protéines animales, donc l’apport d’acides aminés indispensables, essentiel pour la santé, augmente avec le niveau de vie. Le continent asiatique, qui présente un faible niveau de consommation de protéines animales, se caractérise par l’importance du poisson comme source de protéines animales. À l’opposé, l’Amérique du Nord, l’Europe et l’Amérique du Sud, pays à niveau de vie élevé, ont, malgré des niveaux élevés de consommation différents, des profils voisins où dominent deux sources : la viande et le lait. En France, la part des viandes rouges (et particulièrement de la viande bovine depuis les années 1980) baisse malheureusement, passant de 50% à moins de 40 % de l’ensemble de la consommation. Cette régression profite aux viandes dérivées des céréales (viandes de monogastriques : porc et volailles), de moins bonne qualité. La progression la plus forte est à mettre à l’actif des viandes de volailles, passées de 9 à 25% du total.

Comment se détermine la qualité d’une protéine ?

Comme nous venons de le voir, il faut d’abord prendre en compte son efficacité nutritionnelle. C’est-à-dire sa teneur en acides aminés essentiels et indispensables, dont la proportion en acides aminés indispensables doit s’approcher de l’indice 100 de l’œuf. Meilleure est la qualité des protéines, moindre est la quantité de protéines qu’il faut consommer pour couvrir nos besoins. Ce point est fondamental.

Ensuite, il faut regarder sa digestibilité, sa biodisponibilité. En effet, pour être utilisables par l’organisme, les protéines alimentaires doivent être absorbées dans le tube digestif. Pour ce faire, elles doivent être digérées et transformées en acides aminés libres et en di- ou tri-peptides (2 ou 3 acides aminés). Les enzymes endopeptidases du tube digestif libèrent, à partir des protéines animales ou végétales (protéines composées souvent de plus de 500 acides aminés), des peptides composés seulement de dizaines d’acides aminés. Cette libération de peptides s’effectue modérément dans l’estomac (par l’action de l’enzyme pepsine). En revanche, elle est importante dans la partie supérieure de l’intestin, avec l’action des enzymes pancréatiques (trypsine, élastase, chymotrypsine). Ensuite, les enzymes de la bordure en brosse de l’intestin achèvent le travail de digestion en libérant les acides aminés, constituants basiques des protéines, mais surtout les di-peptides et les tri-peptides, absorbés par des récepteurs spécifiques de l’entérocyte, la cellule de l’intestin. Ce sont donc de petits peptides plutôt que des acides aminés libres qui sont la principale forme d’absorption des protéines par les entérocytes : 70 % de peptides, contre 30 % d’acides aminés libres. Les différences de digestibilité entre les aliments sont dues à la nature des protéines qui les composent.

La digestibilité des protéines végétales est perturbée par quatre éléments Les trois premiers sont les enveloppes cellulosiques, l’existence dans l’aliment de facteurs modifiant la vitesse de transit (fibres) et la présence de
facteurs antinutritionnels comme les facteurs antitrypsiques, qui empêchent la transformation des protéines en acides aminés.

Les taux de digestibilité des protéines végétales par rapport aux protéines animales sont donc très variables, et surtout nettement plus faibles.

Les facteurs antitrypsiques sont des protéines qui possèdent la propriété d’inhiber les protéases. Ils empêchent donc la destruction des liaisons peptidiques des protéines. Ces facteurs peuvent provoquer des retards de croissance. C’est le cas lorsqu’on consomme des graines de soja, qui renferment des inhibiteurs de protéases. En s’associant de façon irréversible à la trypsine, l’inhibiteur de Kunitz diminue ainsi les possibilités de dégradation des protéines ingérées. Le soja renferme également des hémagglutinines qui s’associent avec les membranes des entérocytes et altèrent certaines de leurs fonctions, provoquant, lors de prises régulières, des retards de croissance, des anémies ou des colites.

Enfin, la digestibilité des protéines végétales est perturbée par les tannins. Ceux des légumineuses sont des composés polyphénoliques relativement thermostables qui sont caractérisés par leur propriété de se combiner aux protéines pour former des complexes insolubles. Les tannins se lient aux protéines de l’aliment mais aussi à celles des sucs digestifs, ce qui les rend inactives. Il en résulte une forte baisse de la digestibilité, notamment des protéines, mais aussi de l’amidon, et donc de l’énergie de l’aliment.

Autrement dit, les taux de digestibilité des protéines végétales par rapport aux protéines animales sont très variables ?

Oui, et surtout, ils sont nettement plus faibles ! Si la digestibilité des protéines animales est proche de 100%, celle des protéines végétales varie entre 80 et 40 %. Pour les légumineuses (pois, pois chiches) et le blé entier, elle ne dépasse pas 80 %. Pour les lentilles et les haricots secs, elle est inférieure à 70%. Pour les autres végétaux, elle se situe aux alentours de 40% En terme d’efficacité, les protéines végétales ont donc un très sérieux handicap par rapport aux protéines animales… Comparer le coût de production d’une protéine animale et d’une protéine végétale en énergie, en espace ou en eau, n’a en réalité aucun sens, puisqu’on ne compare pas les mêmes choses ! Il faut comparer le coût de production des protéines au regard de leurs bénéfices respectifs pour l’organisme. Dans ces conditions, la balance penche en faveur des protéines animales.

Mais alors, on peut se passer des protéines végétales ?

Ce serait également une grave erreur. Avec des consommations élevées de produits d’origine animale, on peut craindre une consommation un peu forte de graisses saturées . Or, une très grande consommation de ces graisses a été associée à un niveau plus élevé de cholestérol dans le sang, ce qui pourrait être un facteur aggravant de nombreux autres facteurs de risque des maladies coronariennes. La graisse saturée est présente dans le beurre, le fromage et surtout dans les produits à base de viande (saucisses, hamburgers), le lait et les yoghourts entiers. Mais attention, on la retrouve aussi dans des sources végétales ! Comme dans l’huile de palme, actuellement jugée la plus toxique, et malheureusement la plus utilisée. L’industrie agroalimentaire a nettement augmenté l’apport en acides gras saturés par le biais de l’hydrogénation totale des graisses insaturées et, plus grave, en générant des acides gras trans industriels. Pour l’Anses (l’ancienne Afssa), les acides gras trans industriels ont un impact sur la santé nettement plus néfaste que les acides gras saturés.

En outre, notre organisme peut fabriquer tous les acides gras dont il a besoin sauf deux, connus sous le nom d’acides gras indispensables : l’acide alpha-linolénique et l’acide linoléique. Ces acides gras poly-insaturés doivent être fournis par l’alimentation. Or, les huiles végétales en constituent une bonne source. Se priver de protéines végétales pourrait ainsi entraîner un déficit en ces deux acides gras poly-insaturés ; sauf si l’on consomme du poisson, qui en est une autre source. Les corps gras contribuent à notre bonne santé et donnent souvent bon goût à ce que nous mangeons. Certains sont absolument indispensables et ne peuvent être synthétisés par l’organisme. Cependant, l’excès d’acides gras – qu’ils soient saturés, mono-insaturés ou poly-insaturés, et surtout insaturés trans – doit, dans la mesure du possible, être évité.

N’oublions pas le « paradoxe français » ! Beaucoup de Français consomment plus de matières grasses que les Américains, sans présenter les mêmes taux de maladies cardiovasculaires et d’infarctus. C’est que les recettes traditionnelles méditerranéennes sont nettement plus saines que les plats ou aliments industriels récents, qui contiennent des graisses hydrogénées en trop grande quantité. Les Français consomment en réalité 3 fois moins de graisses trans en moyenne que les Nord-Américains (2,8 g/jour, contre plus de 8 g/ jour). Malheureusement, cet avantage tend à disparaître avec l’expansion de la restauration rapide et la multiplication des aliments transformés dans nos caddies.

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