Depuis plusieurs années les sportifs de haut niveau consomment des compléments alimentaires pour notamment augmenter leur apport en protéines, éléments essentiels pour l'organisme. Cette pratique est en train de se propager également chez les sportifs réguliers voire occasionnels et devient la nouvelle tendance pour développer un mode de vie sain (1).
Pourquoi consommer des protéines ?
Les protéines sont des composants clés de toutes les cellules vivantes et constituent un élément essentiel de notre alimentation. Elles sont constituées d'un enchaînement d'acides aminés dont certains peuvent être fournis à notre organisme uniquement par l'alimentation. Une fois la protéine consommée, elle est digérée et les acides aminés provenant de la digestion sont utilisés par nos cellules afin de synthétiser leurs propres protéines. L'apport d'acides aminés en quantité suffisante est donc essentiel au bon fonctionnement de notre organisme.
Au cours d'un effort physique les acides aminés des protéines sont consommés pour répondre à un besoin énergétique et pour synthétiser de nouvelles fibres musculaires. La récupération après l'exercice passe donc par une phase de reconstruction musculaire nécessitant un apport d'acides aminés via la consommation de protéine (2).
Les protéines sont-elles toutes identiques ?
Historiquement, la qualité d'une protéine est définie par sa capacité à fournir l'ensemble des acides aminés dans les proportions suffisantes après digestion. Elle dépend donc à la fois des acides aminés de la protéine, mais également de leur digestibilité et biodisponibilité, déterminant la proportion effectivement absorbée et apte à être utilisée par l'organisme. Différents indices tel que le PDCAAS (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score) ou DIAAS (Digestible indispensable amino acid score) reconnus par la FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) permettent d'évaluer la qualité d'une protéine selon des paramètres liés uniquement à sa composition en acides aminés (3).
Mais…
Ces critères de qualité protéique se basent sur l'évaluation « théorique » de la protéine pure et sont utilisés pour comparer les protéines de source différentes (lait, œuf, pois…). Il est également nécessaire de valider la qualité d'une protéine dans un produit fini juste avant consommation. En effet, selon l'origine des aliments mais aussi au cours des procédés de production et de transformation ou simplement durant leur transport et stockage, certaines modifications délétères peuvent affecter les propriétés des protéines (réaction de Maillard, réticulation des protéines, oxydation) (4).
Oxydation des protéines – Quelles conséquences ?
D'un point de vue médical, l'oxydation des protéines, résultant du stress oxydant, est un phénomène biologique bien connu. Son rôle important dans le vieillissement cellulaire et son implication dans de nombreuses maladies en a fait un sujet très étudié (5).
Le stress oxydant c'est quoi ?
Au niveau biologique de nombreuses réactions de signalisation cellulaire font intervenir des radicaux libres, des espèces oxydantes produites notamment à partir de l'oxygène. La quantité de ces molécules très importantes est en permanence régulée par l'organisme pour établir un équilibre entre les espèces oxydantes et antioxydantes.
Avec l'âge, la capacité de l'organisme à réguler ces mécanismes d'oxydation diminue, résultant en une augmentation des radicaux libres (stress oxydant) capables notamment de dégrader les protéines (oxydation). Cette dégradation entraîne leur perte de fonction et la formation d'agrégats protéiques pouvant devenir toxiques pour nos cellules et notre organisme.
Et chez le sportif ?
La pratique d'un exercice physique entraîne une augmentation importante de la production de radicaux libres et donc du stress oxydant(8). Pour réduire ces effets, les sportifs consomment notamment des compléments antioxydants mais doivent également faire attention à ne pas consommer d'éléments pro-oxydants (gras frit, viande trop cuite, protéines oxydées).
Dans le domaine agro-alimentaire les études se sont principalement focalisées sur les conséquences de l'oxydation des lipides sur les propriétés organoleptiques des aliments. Ce n'est que récemment, suite notamment à la mise à disposition de technologies adaptées, que les scientifiques se sont intéressés à l'implication de l'oxydation des protéines alimentaires sur leurs qualités :
1- Réduction des valeurs nutritionnelles des protéines
L'oxydation des protéines entraîne la modification irréversible de certains acides aminés essentiels réduisant notamment leur biodisponibilité. Cette altération des acides aminés entraine également un changement de structure protéique et la formation d'agrégats réduisant la capacité des enzymes digestives à les dégrader (6). L'apport en acides aminés va donc varier en fonction des procédés et des transformations appliqués aux aliments.
2- Effet pro-oxydant des protéines oxydées
Il a été démontré que les protéines oxydées avaient également un effet pro-oxydant résultant en une augmentation du stress oxydatif (7). Il est donc important pour un sportif utilisant des compléments protéiques de contrôler la qualité de ces derniers pour éviter la consommation d'espèces pro-oxydantes.
Qualité des protéines commercialisées
Une protéine issue de la même source (pois, lait…) peut donc être de qualité différente selon les procédés utilisés. Il est ainsi important d'évaluer la qualité et les apports protéiques réels des aliments sur des produits finis. Afin de mettre en avant ces variétés d'oxydation selon les produits commercialisés, la société OxiProteomics a étudié diverses protéines de lactosérum en poudre (whey protéine) très prisées des sportifs en raison de leur apport élevé en acides aminés essentiels.
Huit marques de Whey protéines parmi les plus vendues sur le marché ont été sélectionnées afin de comparer la préservation des protéines. Pour cela, les protéines oxydées (de mauvaise qualité vs. bonne qualité) au sein d'un produit fini ont été quantifiées grâce à une technologie brevetée. Cette évaluation permet de définir un score de qualité associé aux protéines. Plus le score est élevé, moins la protéine a été modifiée au cours des procédés.
Malgré des profils d'acides aminés identiques et origines similaires, les produits commercialisés étudiés n'ont pas tous la même qualité. Certains produits ont subi des procédés de transformation ou des conditions de transport et stockage n'ayant pas permis de préserver toutes leurs propriétés d'origine. Les consommateurs sont aujourd'hui peu renseignés sur la possible altération des protéines au cours de leur production.
Ils sont principalement focalisés sur la quantité de protéine et leur source (lait, œuf, pois…). Mais attention, il est essentiel d'exiger plus d'information de la part des producteurs afin d'être mieux informé de la qualité des produits finis.
OxiProteomics est une société de biotechnologie fondée après plusieurs années de recherche sur les dégradations protéiques liés au vieillissement tel que le stress oxydant. Elle offre aujourd'hui des services à l'industrie agro-alimentaire pour évaluer et améliorer la qualité des protéines alimentaires.
La technologie brevetée d'OxiProteomics est basée sur la détection directe et spécifique des protéines endommagées par l'oxydation dans des échantillons alimentaires par rapport aux protéines de bonne qualité. Cette technologie a notamment permis d'établir un indice de qualité protéique pour les aliments.
Site web: https://www.oxiproteomics.fr
Contact: mathilde.fossat@oxiproteomics.fr – 01 44 27 70 82
Références
1. Mintel. Attitudes towards Sports Nutrition. s.l. : Mintel, 2017.
2. Beyond muscle hypertrophy: why dietary protein is important for endurance athletes.
Daniel R. Moore, a Donny M. Camera,b Jose L. Areta,b John A. Hawley. s.l. : Physiologie appliquée, nutrition et métabolisme, 2014.
3. Consultation, FAO Expert. Dietary protein quality evaluation in human nutrition. 2011.
4. Protein Oxidation in Processed Meat: Mechanisms and Potential Implications on human health.
O.P. Soladoye, M.L. Ju´arez, J.L. Aalhus, P. Shand, and M. Est´evez. 2015.
5. Oxidative stress. Biochemistry and human disease. Bast A, Goris RJ. s.l. : Pharm Weekbl Sci., 1989.
6. Effect of Oxidation on In Vitro Digestibility of Skeletal Muscle Myofibrillar Proteins.
Véronique SANTE-LHOUTELLIER, Laurent AUBRY, Philippe GATELLIER. 2007.
7. Advanced oxidation protein products induce intestine epithelial cell death through a redox-dependent, c-jun N-terminal kinase and poly (ADP-ribose) polymerase-1-mediated pathway.
F Xie, S Sun, A Xu, S Zheng, M Xue, P Wu, J H Zeng & L Bai. s.l. : Nature, 2014.
8. Stress oxydant, complémentation nutritionnelle en antioxydants et exercice.
Elodie Gauche, Christophe Hausswirth. s.l. : Movement & Sport Sciences, 2006.
