Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l

Valeurs nutritionnelles des
protéines végétales dans
l’alimentation
Stéphane Walrand1, Didier Rémond1, Sandra
Denery2, Marc Anton2, Didier Dupont3
[email protected]
1UMR1019
- Unité de Nutrition Humaine
INRA de Clermont-Fd/Theix
2Biopolymères, Interactions Assemblages
INRA de Nantes
3UMR1253 STLO Science et Technologie du Lait et de l'Oeuf
INRA de Rennes
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Les recommandations alimentaires
Protéines :
20 acides aminés dont 9 acides aminés indispensables
Rôles :
 Structure des tissus : collagène, myofribrilles…
 Mobilité cellulaire : actine, myosine …
 Défenses immunitaires : immunoglobulines …
 Communication intercellulaire : hormones et médiateurs
 Catalysent les réactions chimiques : enzymes
 Transporteurs, récepteurs
Renouvellement permanent : définit la qualité fonctionnelle des protéines
Apports nutritionnels conseillés : ANC
ANC (adultes) : 0,8 g de protéines de bonne qualité/kg PC/ j
Fonction de l’équilibre en acides aminés indispensables et
de la digestibilité
Consommation moyenne en France : 1,4 g protéines/kg PC/j
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Consommation protéines animales/végétalesFéculents
Équilibre recommandé 50/50 (PNNS)
Patisseries, biscuits
En France : produits animaux, environ 60% de l’apport protéique
(viandes, poissons, œufs : 40%)
7,9
16,8
7,1
Fruits et légumes
Autres
4,8
2,3
24,6
Plats composés
8,2
Fromages
13,3
Lait et ultra-frais laitier
6,5
8,5
Viande
Charcuterie
Enquête CREDOC-CCAF
Poissons et œufs
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Comparaison de la qualité nutritionnelle
des protéines animales vs végétales
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Protéines
Produits animaux
Produits laitiers, Viandes et produits carnés
Poissons et produits de la pêche, Œufs
Produits végétaux
Légumineuses, Céréales, Légumes verts,
Tubercules et racines, Fruits
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Protéines
Produits animaux
Produits végétaux
Produits laitiers, Viandes et produits carnés
Poissons et produits de la pêche, Œufs
Légumineuses, Céréales, Légumes verts,
Tubercules et racines, Fruits
• riches en protéines
• teneurs en protéines :
% aliment: légumineuses>céréales>légumes verts
Teneur en protéines , g/ 100 g de matière sèche
0
10
20
30
40
50
60
Viandes et abats
Poissons
Œufs
Fromages
Graines oléagineuses
Yaourts
Lait
Charcuteries
Graines protéagineuses
Céréales et pâtes
Pommes de terre
Légumes verts
Fruits
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
70
(soja, colza, tournesol, arachide …)
(pois, lentilles, lupin, fèves, haricots …)
(blé, riz, maïs …)
Lundi 25 février 2013
Protéines
Produits animaux
Produits végétaux
Produits laitiers, Viandes et produits carnés
Poissons et produits de la pêche, Œufs
Céréales, Légumineuses,
Légumes verts, Tubercules et racines, Fruits
• riches en protéines
• très digestibles
• teneurs en protéines < 40%
-
• moins digestibles
Présence d’un réseau de constituants glucidiques indigestibles
Structure des protéines
Digestibilité dans l’intestin grêle
Aliment
Digestibilité iléale
Ref
Farine de blé (toast)
90.3
Bos et al., 2005
Farine de lupin
91.0
Mariotti et al., 2001b
Isolat de soja
91.5
Mariotti et al., 1999
Proteines de pois
89.9
Mariotti et al., 2001a
Proteines de colza
84.0
Bos et al., 2007
Œuf (cru/cuit)
51.3-90.9
Evenepoel et al., 1998
Boeuf
94.3
Sylvester et Cummings, 1995
Caseine
98.0
Deglaire et al., 2009
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Protéines
Produits animaux
Produits végétaux
Produits laitiers, Viandes et produits carnés
Poissons et produits de la pêche, Œufs
Céréales, Légumineuses,
Légumes verts, Tubercules et racines, Fruits
• riches en protéines
• teneurs en protéines < 40%
• très digestible
• préparation culinaire pour améliorer la digestibilité
• peu de pertes endogènes
• accroissent les pertes endogènes
Procédés et préparations culinaires pour améliorer la digestibilité
Présence de facteurs antinutritionnels
Inhibiteurs trypsiques
Tanins
Lectines
Glucosinolates
Saponines
Phytates …
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Protéines
Produits animaux
Produits végétaux
Produits laitiers, Viandes et produits carnés
Poissons et produits de la pêche, Œufs
Céréales, Légumineuses,
Légumes verts, Tubercules et racines, Fruits
• riches en protéines
• teneurs en protéines < 40%
• très digestibles
• peu de pertes endogènes
• préparation culinaire pour améliorer la digestibilité
• accroissent les pertes endogènes
• riches en AA indispensables
•teneur limitée en acides aminés
indispensables
Acides aminés indispensables / acides aminés totaux
0
10
20
30
40
50
Bœuf
Œuf
Lait
Haricots
Quinoa
Lentilles
Petits pois
Soja
Riz
Pomme de Terre
Blé
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Protéines
Produits animaux
Produits végétaux
Produits laitiers, Viandes et produits carnés
Poissons et produits de la pêche, Œufs
Céréales, Légumineuses,
Légumes verts, Tubercules et racines, Fruits
• riches en protéines
• très digestible
• peu de pertes endogènes
• riches en acides aminés indispensables
• teneurs en protéines :
• équilibre
des AA indispensables
proche des besoins de l’homme
Histidine
Leucine
17
Isoleucine
27
Valine
27
Lysine
AA soufrés
59
45
23
AA aromatiques
41
Thréonine
25
% de la protéine de référence
en mg/g protéine
indispensables
[AA limitant] (mg/g protéine testée) x100
Index chimique =
[même AA] (mg/g protéine de référence)
protéine de référence
(Afssa 2007)
• préparation culinaire pour améliorer la digestibilité
• accroissement des pertes endogènes
• riches en acides aminés non indispensables
• déficiences en certains AA
300
250
200
150
148 144 142 138
143
114
100
50
60
Lys
80
85
98
91
94
Met + Cys
0
Tryptophane
6
Valeurs nutritionnelles
des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Quelles sont les répercussions métaboliques ?
Principe de l’acide aminé limitant
Profil en AA équilibré
par rapport aux besoins
Synthèse protéique optimale
1 AA en quantité insuffisante
70% perdus
(oxydation)
Protéine A
30%
30% utilisés
pour la
synthèse
Protéine B
Protéine A
 Complémentarité nécessaire entre les sources protéiques
nutritionnelles
des protéines végétales dans l’alimentation
Ex :Valeurs
céréales
+ légumineuses
Lundi 25 février 2013
Protéines :
 Vitesse de digestion
Personnes âgées :
Protéines à digestion rapide plus
intéressantes pour lutter contre la
fonte musculaire (sarcopénie)
Concentration sanguine
en acides aminés
Vers de nouveaux critères de qualité (1) ?
Protéine rapide
Protéine lente
Seuil de
stimulation
Âgés
Jeunes
Temps
repas
 Rôle signal ou fonctionnel de certains AA et peptides
Leucine (abondante dans les protéines du lactosérum) → stimule la synthèse protéique
Peptides bioactifs
Action locale
sur le système digestif
Action périphérique
Système immunitaire
Système nerveux central
Système cardiovasculaire
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Vers de nouveaux critères de qualité (2) ?
 Complexité / densité nutritionnelle de la source




Viandes, Poissons, Œufs
Lait, Fromages
Les indispensables
Les +
Vit. B12, DHA
équilibre en AAI
Ca, Fe
Céréales et dérivés, Légumineuses
Fruits, Légumes
Caroténoïdes
Lycopène
Vit. (C)
Flavonoïdes
Resveratrol
glucides complexes
fibres
micronutriments
Glucosinolates
isothiocyanates
lutéine
Curcuminoides
Isoflavones
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Quelques exemples de comparaison de la qualité
nutritionnelle des protéines animales vs végétales
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Efficacité : croissance corporelle et tissulaire chez le rat
Combe, 2004
Rats de 3-4 semaines, nourris avec 2 sources protéiques (caséine, lentilles) durant 2 semaines
Taux de croissance (g/j)
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Contenu protéique (mg/100g)
1000
*
800
*
600
400
*
200
0
Caséine Lentilles Caséine Lentilles Caséine Lentilles
Caséine
Lentilles
Intestin
Poids du tissu (g/100g)
*
1000
800
3
*
600
2
*
1
400
200
0
*
0
Caséine
Lentilles
Intestin
Muscle
Synthèse protéique
(mg/j/100g)
5
4
Foie
Caséine
Lentilles
Foie
Caséine
Lentilles
Muscle
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Caséine Lentilles Caséine Lentilles Caséine Lentilles
Intestin
Foie
Muscle
Lundi 25 février 2013
Norton, 2012
Efficacité : biodispo en AA et synthèse protéique musculaire chez le rat
Rats de 3-4 semaines, nourris avec 4 sources protéiques (blé, soja, œuf et lacto) durant 2 semaines
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Gilani,2012
Effet de procédés sur l’efficacité protéique (gain de poids/apport protéique)
chez le rat
Rats de 3-4 semaines, nourris avec une source de protéines de soja ayant subi différents traitement
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Conclusion
Qualité nutritionnelle des protéines selon les critères classiques :
Produits laitiers, Viandes et produits carnés
Poissons et produits de la pêche, Œufs
• riches en protéines
• facilement assimilables
• peu de pertes digestives
• acides aminés indispensables
Céréales, Légumineuses,
Légumes verts, Tubercules et racines, Fruits
animales > végétales
• équilibre des AA indispensables
• teneurs en protéines variables
• préparation culinaire pour améliorer l’assimilation
• sécrétions endogènes
• riches en acides aminés non indispensables
• déficiences en certains AA indispensables
Mais d’autres (nouveaux) critères peuvent être pris en considération :
Vitesse de digestion ?
Semble supérieur pour les produits animaux, mais peu de données
Impact important de la mastication pour les aliments solides
AA à fonctions biologiques définies - Peptides bioactifs ?
Produits animaux :
Ex : Carnosine (pouvoir tampon, antioxydant, antiglycation) dans les produits carnés
Peptides contre l’hypertension (inhibition de l’ACE) dans les laits fermentés et la viande …
Produits végétaux ?
La complexité de l’aliment ?
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Perspectives
L’utilisation des sources protéiques végétales en
alimentation humaine nécessite certains développements.
1-travailler sur des mélanges de protéines issues de
différentes sources végétales
Permettra d’obtenir un profil « équilibré » en acides aminés (acides aminés
limitants)
2-travailler sur des procédés permettant d’augmenter
l’efficacité nutritionnelle de ces sources protéiques
(digestibilité/assimilation/rétention)
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013
Merci
Tous nos partenaires industriels
Valeurs nutritionnelles des protéines végétales dans l’alimentation
Lundi 25 février 2013