Fiche de révision : Besoins et qualité des protéines

📋 Plan du Cours

1. Nature et sources des protéines
2. Rôles des protéines dans l’organisme
3. Évaluation de la qualité protéique
4. Besoin protéique et références
5. Apports protéiques de référence
6. Recommandations selon les populations
7. Conséquences des carences protéiques
8. Effets et risques des excès protéiques

📖 1. Nature et sources des protéines

🔑 Notions clés & Définitions

• Protéines : Substances organiques azotées de la famille des protides, constituées d’acides aminés liés par des liaisons peptidiques.
• Facteur limitant : Acide aminé présent en quantité insuffisante dans l’alimentation, ce qui peut limiter la synthèse protéique.

★ À maîtriser

• Les acides aminés indispensables cités sont :
  • valine
  • isoleucine
  • leucine
  • tryptophane
  • méthionine et cystéine
  • phénylalanine et tyrosine
  • lysine
  • thréonine
  • histidine

📌 Les acides aminés essentiels ne peuvent pas être synthétisés par l’organisme et doivent être apportés par l’alimentation.

Compléments

📌 Un enchaînement de moins de 80 acides aminés est appelé peptide et non protéine.

• L’ordre des acides aminés détermine la structure et la fonction d’une protéine.

📌 Les protéines animales sont généralement mieux équilibrées en acides aminés indispensables et ne présentent pas de facteur limitant, contrairement à certaines protéines végétales.

• Les protéines animales se trouvent dans :

  • les viandes

  • poissons

  • œufs

  • produits laitiers

• Les protéines végétales se trouvent dans :

  • les céréales

  • les légumes secs

  • les fruits

  • les légumes

• Les protéines animales sont très digestibles et ont une teneur élevée en acides aminés indispensables.

📌 Une alimentation variée permet d’apporter l’ensemble des acides aminés indispensables lorsque certaines protéines végétales présentent un facteur limitant.

📖 2. Rôles des protéines dans l’organisme

★ À maîtriser

• Les molécules citées comme issues des acides aminés comprennent :
  • hormones thyroïdiennes
  • hormones sexuelles
  • enzymes digestives
  • dopamine
  • sérotonine
  • noradrénaline

📌 Les protéines de structure participent à la constitution des membranes cellulaires et des organites intracellulaires, tandis que les protéines fonctionnelles contribuent au contrôle des fonctions vitales.

• Un gramme de protéines apporte 17 kJ, soit 4 kcal.

Compléments

• Le collagène et la kératine sont des exemples de protéines de structure.

• Les catégories de protéines fonctionnelles citées sont : enzymes, certaines hormones, protéines de transport, protéines participant à la contraction musculaire, comme la myosine, protéines immunitaires, comme les immunoglobulines, protéines de transcription

• Les tissus dont les protéines participent au renouvellement sont :

  • tissus musculaires
  • os
  • peau
  • phanères

• La gluconéogenèse permet la synthèse de glucose à partir de composés non glucidiques, notamment à partir de protéines.

📖 3. Évaluation de la qualité protéique

🔑 Notions clés & Définitions

• Coefficient d’utilisation digestive : Mesure la qualité de l’absorption d’une protéine alimentaire, c’est-à-dire son passage à travers la paroi intestinale.
• Valeur biologique : Estime l’utilisation métabolique ou tissulaire des protéines.
• Utilisation protéique nette : Estime l’utilisation globale d’une protéine en tenant compte de sa digestibilité et de sa valeur biologique.
• Indice chimique : Permet de déterminer le facteur limitant primaire d’une protéine, correspondant au plus petit rapport entre ses acides aminés indispensables et ceux de la structure de référence.
• Qualité protéique : Capacité d’une protéine à répondre aux besoins physiologiques en azote et en acides aminés.
• Coefficient d’efficacité protéique : Mesure la capacité d’un aliment protéique à assurer la croissance et l’entretien de l’organisme.
• Indice DiSco : Mesure à la fois la composition en acides aminés et la digestibilité d’une protéine.

★ À maîtriser

📐 Formule - Le CUD s’exprime en pourcentage selon $\mathrm{CUD} = \frac{N_a}{N_i} \times 100$, où $N_a = N_i - N_f$, avec $N_a$ l’azote absorbé, $N_i$ l’azote ingéré et $N_f$ l’azote fécal.

• Le CUD des protéines animales est d’environ 95 %, contre près de 75 % pour les protéines végétales.

Compléments

• Le CUD est influencé par la nature de la protéine, la teneur en fibres alimentaires, la présence de polyphénols comme les tanins et les modifications liées à la préparation et à la cuisson.

📐 Formule - La VB s’exprime en pourcentage selon $\mathrm{VB} = \frac{N_r}{N_a} \times 100$, où $N_r = N_a - N_u$, avec $N_r$ l’azote retenu, $N_a$ l’azote absorbé et $N_u$ l’azote urinaire.

• Une protéine dont la VB est de 100 est efficace à 100 % pour remplacer les pertes azotées endogènes.

📐 Formule - L’UPN s’exprime en pourcentage et se calcule selon $\mathrm{UPN} = \frac{N_r}{N_i} \times 100$ ou $\mathrm{UPN} = \frac{\mathrm{CUD} \times \mathrm{VB}}{100}$.

• Le CEP est mesuré chez des rats en croissance nourris avec un apport protéique en calculant le gain de poids sur 28 jours rapporté à la quantité de protéines ingérées.

• Le facteur limitant secondaire d’une protéine correspond au deuxième rapport le plus bas.

📐 Formule - L’IC s’exprime en pourcentage selon $\mathrm{IC} = \frac{\text{quantité d’un AAI de la protéine étudiée}}{\text{quantité du même AAI dans la structure de référence}} \times 100$.

💡 Astuce mémo

Absorption (CUD) → rétention (VB) → utilisation globale (UPN).

📖 4. Besoin protéique et références

🔑 Notions clés & Définitions

• Besoin protéique : Besoin global en acides aminés, incluant un besoin spécifique en acides aminés indispensables, et correspond à l’apport couvrant la dépense journalière d’entretien et de production.
• RNP en protéines : Niveau d’apport protéique permettant de couvrir les besoins de la quasi-totalité des individus d’une population.

📝 Points essentiels

• Le besoin protéique correspond à 0,8 g de protéines par kilogramme de poids corporel et par jour.

📖 5. Apports protéiques de référence

★ À maîtriser

• Les apports protéiques conseillés représentent 10 à 20 % de l’Apport Énergétique Total conseillé (AETC).

📌 Pour les personnes de faible activité (NAP < 1,5), les femmes de plus de 50 ans et les hommes de plus de 60 ans, la limite basse des apports protéiques est portée à 12 % afin de maintenir la masse musculaire.

📐 Formule - Le rapport entre protéines animales (PA) et protéines végétales (PV) doit respecter $\frac{PA}{PV} \geq 1$.

Compléments

📌 La fourchette haute des apports protéiques est réservée aux personnes ayant une activité physique importante, suivant un régime amaigrissant ou présentant certaines pathologies.

• Un rapport PA/PV supérieur ou égal à 1 contribue à couvrir les besoins en acides aminés indispensables et à assurer un apport suffisant en vitamine B12, exclusivement d’origine animale.

• Un rapport PA/PV supérieur ou égal à 1 contribue aussi à l’assimilation du calcium, du fer et du zinc, dont la biodisponibilité est supérieure dans les aliments d’origine animale.

📖 6. Recommandations selon les populations

★ À maîtriser

• Chez les femmes enceintes, les recommandations protéiques sont de 10 à 20 % de l’AETC pendant les deux premiers trimestres et de 12 à 20 % pendant le troisième trimestre.

• Chez les hommes et les femmes de plus de 65 ans, la recommandation protéique est de 1 g/kg/j.

• Les recommandations protéiques des enfants sont de 7 à 15 % de l’AETC de 0 à 11 mois, de 6 à 15 % de 12 à 35 mois, de 6 à 16 % de 4 à 5 ans, de 7 à 17 % de 6 à 9 ans, de 9 à 19 % de 10 à 13 ans et de 10 à 20 % de 14 à 17 ans.

Compléments

• Chez les femmes allaitantes, les recommandations protéiques sont de 12 à 20 % de l’A

• Chez les femmes ménopausées de moins de 65 ans, la recommandation protéique est de 0,83 g/kg/j.

📖 7. Conséquences des carences protéiques

★ À maîtriser

• Une carence protéique peut résulter de :

  • un apport insuffisant
  • une malabsorption
  • une surutilisation
  • un métabolisme dysfonctionnel

• Une carence protéique peut perturber la concentration, la mémoire et le sommeil en compromettant la synthèse des neurotransmetteurs.

• Une carence protéique entraîne une fonte et une faiblesse musculaires, car les protéines participent à la structure et à la fonction contractile des muscles.

Compléments

• Une carence protéique peut réduire les performances sportives, affaiblir le système immunitaire et provoquer des problèmes digestifs liés au manque d’enzymes digestives.

💡 Astuce mémo

Apport insuffisant → troubles musculaires, cognitifs et immunitaires

📖 8. Effets et risques des excès protéiques

★ À maîtriser

• 🔄 L’excès d’acides aminés suit ce devenir : les acides aminés produisent de l’ammoniac toxique, l’ammoniac est transformé en urée, l’urée est éliminée dans les urines

• Un excès de protéines augmente l’uréogenèse et l’urémie et peut entraîner des pathologies rénales à long terme.

Compléments

• En 2007, l’Afssa a déterminé que des apports protéiques jusqu’à trois fois supérieurs aux recommandations ne présentaient pas de risque sanitaire, mais aucune limite supérieure de sécurité n’est établie.

• Une alimentation hyperprotéique, notamment dans le cadre d’un régime amaigrissant ou chez un sportif, peut provoquer un excès de protéines.

💡 Astuce mémo

Excès d’acides aminés → ammoniac → urée → élimination urinaire