Protéines de lait vs protéines de blé: impact sur la synthèse des protéines musculaires

Introduction

Les protéines sont essentielles pour la croissance musculaire, la réparation des tissus et l’amélioration de la performance physique. La qualité des protéines consommées peut influencer la rapidité et l’efficacité de ces processus, d’où l’intérêt constant pour les différentes sources de protéines.

Depuis longtemps, il est couramment admis que les protéines animales sont supérieures aux protéines végétales en termes de soutien à la synthèse des protéines musculaires. Cette croyance repose sur plusieurs arguments : les protéines animales contiennent généralement plus de leucine, un acide aminé clé pour la signalisation anabolique ; elles présentent un profil d’acides aminés essentiels plus complet et sont souvent plus digestibles. Cependant, des recherches récentes remettent en question cette supériorité perçue, en suggérant que, dans certains contextes, les protéines végétales peuvent être tout aussi efficaces.

Objectifs et questions de recherche

But de l’étude

L’objectif principal de l’étude de Pinckaers et al. (2021) était de comparer les réponses de la synthèse des protéines musculaires après l’ingestion de différentes sources de protéines chez de jeunes hommes en bonne santé. Plus précisément, l’étude a examiné trois scénarios différents : l’ingestion de 30g de protéines de lait, de 30g de protéines de blé, ou d’un mélange de 15g de chaque protéine. Cette comparaison visait à déterminer si la qualité de la protéine influençait de manière significative la réponse anabolique.

Cette étude s’inscrit dans un contexte où de nombreuses recherches ont traditionnellement mis en avant les protéines animales comme étant supérieures pour la synthèse des protéines musculaires. Cependant, avec l’augmentation de la popularité des régimes à base de plantes et les préoccupations environnementales et éthiques associées à la consommation de protéines animales, il est crucial de réévaluer ces postulats. En comparant directement les effets des protéines de lait et de blé, ainsi qu’un mélange des deux, cette étude contribue à une meilleure compréhension des impacts réels des différentes sources de protéines sur la synthèse musculaire.

Hypothèses

Les chercheurs ont formulé deux hypothèses principales pour guider leur étude. Premièrement, ils ont supposé que 30g de protéines de lait entraîneraient une synthèse des protéines musculaires postprandiale plus élevée que 30g de protéines de blé. Cette hypothèse repose sur la connaissance que les protéines de lait contiennent une quantité plus élevée de leucine et d’autres acides aminés essentiels, connus pour leur rôle dans la signalisation anabolique et la synthèse des protéines musculaires.

Deuxièmement, les chercheurs ont émis l’hypothèse que la différence de réponse entre les protéines de lait et de blé serait éliminée en combinant les deux protéines en proportions égales (15g de chaque). Cette combinaison pourrait potentiellement compenser les lacunes en acides aminés essentiels présentes dans la protéine de blé, en tirant parti des profils d’acides aminés complémentaires des deux sources de protéines.

Méthodologie et caractéristiques de l’étude

L’étude a recruté 36 hommes jeunes et en bonne santé, âgés de 18 à 35 ans, avec un indice de masse corporelle (IMC) compris entre 18,5 et 27,5 kg/m². Les participants ont été divisés de manière aléatoire en trois groupes de 12, chaque groupe recevant une des trois formes de protéines étudiées. Les critères d’inclusion comprenaient la santé générale et un niveau d’activité physique modéré, mais aucun des participants ne suivait un programme de musculation structuré au moment de l’étude.

Avant l’expérimentation, les participants ont suivi un régime alimentaire standardisé et ont évité l’alcool et les exercices physiques intenses pendant trois jours. Le jour de l’expérience, après un jeûne nocturne, ils ont consommé leur boisson protéinée respective, et des échantillons de sang et de biopsies musculaires ont été prélevés à intervalles réguliers pour mesurer les niveaux d’acides aminés plasmatiques et les taux de synthèse des protéines musculaires.

Participants et méthodes

Participants

Les participants à l’étude de Pinckaers et al. (2021) étaient des hommes jeunes et en bonne santé, âgés de 18 à 35 ans, avec un indice de masse corporelle (IMC) compris entre 18,5 et 27,5 kg/m². Cette plage d’IMC a été choisie pour inclure des individus ayant une composition corporelle normale à légèrement élevée, tout en excluant ceux ayant un IMC trop bas ou trop élevé, ce qui pourrait affecter les résultats de l’étude.

Un total de 36 participants a été recruté pour l’étude. Ils ont été répartis de manière aléatoire en trois groupes de 12 participants chacun. Les groupes ont été désignés comme suit : un groupe a consommé 30g de protéines de lait, un autre groupe a consommé 30g de protéines de blé, et le dernier groupe a consommé un mélange de 15g de chaque protéine. Cette répartition aléatoire permet de minimiser les biais et d’assurer que les différences observées entre les groupes peuvent être attribuées aux traitements protéiques et non à des différences préexistantes entre les participants.

Méthodes

Répartition des participants et protocole de consommation

Les participants ont été assignés au hasard à l’un des trois groupes de traitement. Cette randomisation est cruciale pour garantir que chaque groupe soit comparable au départ et que les résultats puissent être attribués de manière fiable aux différents traitements protéiques. Les protéines ont été administrées sous forme de boissons de 400 mL, une méthode couramment utilisée pour faciliter l’ingestion et assurer une absorption rapide et efficace des protéines.

Régime alimentaire et jeûne

Trois jours avant l’expérience, les participants ont suivi un régime alimentaire standardisé et ont évité la consommation d’alcool et les exercices physiques intenses. Ils ont tenu un journal alimentaire et d’activité pour s’assurer de la conformité aux directives. La veille de l’expérience, ils ont reçu un repas standardisé (65 % de glucides, 20 % de graisses, 15 % de protéines) pour uniformiser les niveaux d’énergie et de nutriments. Ils ont ensuite observé un jeûne nocturne jusqu’au matin de l’expérience, moment où ils se sont présentés au laboratoire à jeun.

Mesure des niveaux d’acides aminés sanguins et de la synthèse des protéines musculaires

Au laboratoire, les niveaux d’acides aminés sanguins et la synthèse des protéines musculaires ont été mesurés avant et après l’ingestion des protéines. Les mesures initiales ont permis d’établir une ligne de base pour chaque participant, ce qui est essentiel pour comparer les changements induits par les différents traitements protéiques.

Mesure de la synthèse des protéines musculaires

Méthode des biopsies musculaires multiples et traçage des acides aminés marqués

Pour évaluer la synthèse des protéines musculaires, les chercheurs ont utilisé une méthode impliquant des biopsies musculaires multiples. Des échantillons de tissus musculaires ont été prélevés avant l’ingestion des protéines, puis à 120 minutes et 300 minutes après l’ingestion. Ces biopsies permettent de mesurer directement les taux de synthèse des protéines dans les muscles.

Un traçage des acides aminés marqués, en particulier la phénylalanine marquée, a été utilisé pour déterminer le taux d’incorporation des acides aminés dans les protéines musculaires. Cette technique est largement reconnue pour sa précision et sa capacité à fournir des mesures détaillées de la synthèse des protéines musculaires.

Calcul du taux de synthèse fractionnelle myofibrillaire (FSR)

Le taux de synthèse fractionnelle myofibrillaire (FSR) a été calculé à partir des données de traçage des acides aminés marqués. Le FSR représente la fraction du pool de protéines qui est synthétisée par unité de temps, offrant ainsi une mesure quantitative de l’activité anabolique postprandiale. Un FSR élevé indique une synthèse rapide des protéines musculaires, ce qui est crucial pour la croissance et la réparation musculaires.

Résultats

Réponses des acides aminés plasmatiques

L’étude de Pinckaers et al. (2021) a révélé des différences significatives dans les niveaux d’acides aminés plasmatiques entre les différents groupes de traitement. Les acides aminés essentiels totaux, ainsi que la leucine, la lysine et la méthionine, ont montré des variations notables en fonction de la source de protéines ingérée. Les participants ayant consommé la protéine de lait ont présenté des augmentations plus importantes de ces acides aminés dans le plasma sanguin par rapport à ceux ayant consommé la protéine de blé ou le mélange de protéines.

La leucine, en particulier, est un acide aminé crucial pour la signalisation anabolique et la stimulation de la synthèse des protéines musculaires. Le groupe ayant ingéré la protéine de lait a montré une augmentation significative des niveaux de leucine plasmatique, ce qui est cohérent avec les propriétés bien établies des protéines de lait en matière de promotion de la synthèse protéique. La lysine et la méthionine, deux autres acides aminés essentiels, ont également affiché des niveaux plasmatiques plus élevés dans le groupe lait par rapport aux autres groupes.

En comparaison, les participants ayant consommé la protéine de blé ont présenté des augmentations moins prononcées de ces acides aminés essentiels. Cela s’explique par le fait que les protéines de blé ont généralement un profil d’acides aminés moins complet et une biodisponibilité inférieure par rapport aux protéines de lait. Toutefois, le mélange de protéines (15g de lait et 15g de blé) a permis d’obtenir des niveaux intermédiaires d’acides aminés plasmatiques, suggérant que la combinaison de différentes sources de protéines pourrait partiellement compenser les déficits individuels de chaque type de protéine.

Synthèse des protéines musculaires

Malgré les différences observées dans les niveaux d’acides aminés plasmatiques, l’analyse de la synthèse des protéines musculaires a montré que toutes les boissons protéinées ont entraîné des augmentations significatives de la synthèse des protéines musculaires par rapport aux valeurs de base. Il est intéressant de noter que, malgré les différences dans les profils d’acides aminés plasmatiques, aucune différence significative n’a été observée entre les groupes en termes de taux de synthèse des protéines musculaires.

L’étude a mesuré le taux de synthèse fractionnelle myofibrillaire (FSR) pour évaluer la quantité de protéines musculaires synthétisées après l’ingestion des différentes boissons protéinées. Les résultats ont montré que toutes les sources de protéines testées (lait, blé et mélange) ont entraîné une augmentation notable du FSR, indiquant une synthèse active des protéines musculaires après la consommation de protéines.

Ces résultats suggèrent que, bien que les protéines de lait puissent augmenter les niveaux plasmatiques d’acides aminés de manière plus significative, les protéines de blé et le mélange de protéines peuvent tout de même soutenir efficacement la synthèse des protéines musculaires. Les valeurs de p rapportées entre les groupes étaient supérieures à 0,41, ce qui signifie que les différences observées n’étaient pas statistiquement significatives. Cela indique que les jeunes hommes en bonne santé peuvent atteindre des augmentations similaires de la synthèse des protéines musculaires indépendamment de la source spécifique de protéines consommée, à condition que la dose totale soit adéquate.

Ces découvertes remettent en question l’idée selon laquelle la source de protéines est d’une importance cruciale pour la synthèse des protéines musculaires, du moins dans le contexte de jeunes adultes en bonne santé consommant des quantités suffisantes de protéines. L’implication pratique de ces résultats est que les athlètes et les pratiquants de musculation peuvent avoir plus de flexibilité dans leur choix de sources de protéines, sans nécessairement privilégier les protéines animales par rapport aux protéines végétales.

Interprétation

Implications pour les recommandations en matière de protéines

Les résultats de l’étude de Pinckaers et al. (2021) apportent une nouvelle perspective sur l’importance relative de la qualité des protéines pour la synthèse des protéines musculaires chez les jeunes hommes en bonne santé. Les données indiquent que la source de protéines, qu’elle soit animale ou végétale, peut ne pas être aussi cruciale qu’on le pensait précédemment, à condition que la quantité totale de protéines consommées soit adéquate et que les besoins en acides aminés essentiels soient couverts.

Cette conclusion suggère que les pratiquants peuvent bénéficier d’une plus grande flexibilité dans le choix de leurs sources de protéines. Par exemple, les protéines végétales comme celles du blé, souvent considérées comme inférieures en raison de leur profil incomplet d’acides aminés et de leur digestibilité réduite, peuvent néanmoins soutenir efficacement la synthèse des protéines musculaires lorsqu’elles sont consommées en quantités suffisantes et potentiellement combinées avec des protéines animales ou d’autres sources végétales pour équilibrer le profil d’acides aminés.

Importance de contextualiser les résultats des études

Il est essentiel de contextualiser les résultats des études sur la synthèse des protéines musculaires et de ne pas généraliser hâtivement. Les résultats de l’étude de Pinckaers et al. doivent être interprétés dans le contexte spécifique de jeunes hommes en bonne santé, non engagés dans un programme de musculation structuré. Dans d’autres populations, comme les personnes âgées, les athlètes d’élite, ou les individus avec des conditions médicales particulières, les besoins en protéines et les réponses anaboliques peuvent différer.

Par ailleurs, les études qui mesurent la synthèse des protéines musculaires sur une période courte après l’ingestion de protéines fournissent des indications précieuses, mais ne capturent pas nécessairement les effets à long terme sur la croissance musculaire et la performance physique. Les recommandations nutritionnelles doivent donc intégrer ces résultats dans une approche plus large, incluant des données longitudinales et des considérations pratiques sur la diversité et la qualité globale du régime alimentaire.

Considérations méthodologiques

L’interprétation des résultats de l’étude de Pinckaers et al. nécessite de prendre en compte plusieurs considérations méthodologiques importantes. La variabilité inter-individuelle, par exemple, peut influencer significativement les réponses à l’ingestion de protéines. Les différences dans les caractéristiques démographiques, telles que l’âge, le sexe, le niveau d’activité physique et l’état de santé général, peuvent également moduler les effets de différents types de protéines sur la synthèse des protéines musculaires.

De plus, les conditions expérimentales spécifiques, telles que le jeûne préalable, la standardisation des repas et l’absence d’activité physique intense pendant l’étude, jouent un rôle crucial dans les résultats observés. Les réponses aiguës de la synthèse des protéines, bien qu’informatives, ne prédisent pas toujours les résultats hypertrophiques à long terme. Par exemple, une étude menée par Wilkinson et al. (2007) a montré que la consommation de lait après l’exercice pouvait favoriser une synthèse protéique accrue par rapport à la consommation de soja, mais cela ne se traduit pas nécessairement par des différences significatives en termes de gains musculaires sur une période prolongée.

Synthèse des données et recommandations pratiques

La synthèse des données disponibles, y compris les résultats de l’étude de Pinckaers et al., suggère que les recommandations pratiques pour les athlètes et les amateurs de musculation devraient être basées sur une approche globale et flexible de la nutrition. Il est recommandé de consommer une variété de sources de protéines pour assurer une couverture complète des acides aminés essentiels et optimiser la synthèse des protéines musculaires. En intégrant à la fois des protéines animales et végétales, les individus peuvent bénéficier d’un régime alimentaire équilibré et durable, répondant à leurs besoins nutritionnels et éthiques.

Les futures recherches devraient continuer à explorer les différents aspects de la nutrition protéique, en particulier les études longitudinales qui évaluent les effets à long terme de différentes stratégies protéiques sur la croissance musculaire, la performance athlétique et la santé globale. Des études supplémentaires sur les interactions entre l’exercice physique et l’ingestion de protéines, ainsi que sur les effets des différents profils d’acides aminés et des méthodes de traitement des protéines, seront également cruciales pour affiner les recommandations nutritionnelles.

Conclusion

Les résultats de l’étude de Pinckaers et al. (2021) soulignent l’importance de ne pas extrapoler les résultats des mesures aiguës de la synthèse des protéines musculaires aux résultats hypertrophiques à long terme sans une analyse contextuelle approfondie. Bien que les réponses aiguës fournissent des indications précieuses, elles ne capturent pas nécessairement les effets cumulatifs et à long terme de l’ingestion de protéines sur la croissance musculaire.

Les recommandations nutritionnelles doivent être fondées sur une approche holistique et flexible de la nutrition en musculation. Cela inclut la prise en compte des besoins individuels, des préférences alimentaires et des contextes spécifiques de chaque athlète. En intégrant une variété de sources de protéines et en veillant à une couverture adéquate des acides aminés essentiels, les sportifs peuvent optimiser leurs gains musculaires, améliorer leur performance et maintenir leur santé globale.

Liste des Références Scientifiques

• Pinckaers PJM, Kouw IWK, Hendriks FK, van Kranenburg JMX, de Groot LCPGM, Verdijk LB, et al. No differences in muscle protein synthesis rates following ingestion of wheat protein, milk protein, and their protein blend in healthy, young males. Br J Nutr. 2021 Dec 28;126(12):1832–42.
•   Hevia-Larraín V, Gualano B, Longobardi I, Gil S, Fernandes AL, Costa LAR, et al. High-Protein Plant-Based Diet Versus a Protein-Matched Omnivorous Diet to Support Resistance Training Adaptations: A Comparison Between Habitual Vegans and Omnivores. Sports Med. 2021 Jun;51(6):1317-1330.
•   Wolfe RR. Skeletal Muscle Protein Metabolism and Resistance Exercise. J Nutr. 2006 Feb 1;136(2):525S-528S.
•   Pinckaers PJM, Trommelen J, Snijders T, Loon LJC van. The Anabolic Response to Plant-Based Protein Ingestion. Sports Med. 2021;51(Suppl 1):59.
•   Gorissen SH, Horstman AM, Franssen R, Crombag JJ, Langer H, Bierau J, et al. Ingestion of Wheat Protein Increases In Vivo Muscle Protein Synthesis Rates in Healthy Older Men in a Randomized Trial. J Nutr. 2016 Sep;146(9):1651–9.
•   Wilkinson SB, Tarnopolsky MA, Macdonald MJ, Macdonald JR, Armstrong D, Phillips SM. Consumption of fluid skim milk promotes greater muscle protein accretion after resistance exercise than does consumption of an isonitrogenous and isoenergetic soy-protein beverage. Am J Clin Nutr. 2007 Apr;85(4):1031–40.
•   Churchward-Venne TA, Pinckaers PJM, Smeets JSJ, Peeters WM, Zorenc AH, Schierbeek H, et al. Myofibrillar and Mitochondrial Protein Synthesis Rates Do Not Differ in Young Men Following the Ingestion of Carbohydrate with Whey, Soy, or Leucine-Enriched Soy Protein after Concurrent Resistance- and Endurance-Type Exercise. J Nutr. 2019 Feb 1;149(2):210–20.
•   Tang JE, Moore DR, Kujbida GW, Tarnopolsky MA, Phillips SM. Ingestion of whey hydrolysate, casein, or soy protein isolate: effects on mixed muscle protein synthesis at rest and following resistance exercise in young men. J Appl Physiol. 2009 Sep;107(3):987–92.
•   Moore DR. Maximizing Post-exercise Anabolism: The Case for Relative Protein Intakes. Front Nutr. 2019;6:147.
•   van Vliet S, Burd NA, van Loon LJC. The Skeletal Muscle Anabolic Response to Plant- versus Animal-Based Protein Consumption. J Nutr. 2015 Sep;145(9):1981–91.
•   Jäger R, Kerksick CM, Campbell BI, Cribb PJ, Wells SD, Skwiat TM, et al. International Society of Sports Nutrition Position Stand: protein and exercise. J Int Soc Sports Nutr. 2017;14:20.
•   Witard OC, Jackman SR, Breen L, Smith K, Selby A, Tipton KD. Myofibrillar muscle protein synthesis rates subsequent to a meal in response to increasing doses of whey protein at rest and after resistance exercise. Am J Clin Nutr. 2014 Jan;99(1):86–95.
•   Trommelen J, Betz MW, van Loon LJC. The Muscle Protein Synthetic Response to Meal Ingestion Following Resistance-Type Exercise. Sports Med. 2019 Feb;49(2):185–97.
•   Mitchell WK, Phillips BE, Hill I, Greenhaff P, Lund JN, Williams JP, et al. Human skeletal muscle is refractory to the anabolic effects of leucine during the postprandial muscle-full period in older men. Clin Sci. 2017 Oct 27;131(21):2643–53.
•   Beals JW, Skinner SK, McKenna CF, Poozhikunnel EG, Farooqi SA, van Vliet S, et al. Altered anabolic signalling and reduced stimulation of myofibrillar protein synthesis after feeding and resistance exercise in people with obesity. J Physiol. 2018 Nov 1;596(21):5119–33.
•   Witard OC, Bannock L, Tipton KD. Making Sense of Muscle Protein Synthesis: A Focus on Muscle Growth During Resistance Training. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2021 Oct 25;1–13.
•   Mitchell CJ, Churchward-Venne TA, Parise G, Bellamy L, Baker SK, Smith K, et al. Acute post-exercise myofibrillar protein synthesis is not correlated with resistance training-induced muscle hypertrophy in young men. PloS One. 2014;9(2):e89431.
•   Lim MT, Pan BJ, Toh DWK, Sutanto CN, Kim JE. Animal Protein versus Plant Protein in Supporting Lean Mass and Muscle Strength: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Nutrients. 2021 Feb;13(2):661.
•   Morgan PT, Harris DO, Marshall RN, Quinlan JI, Edwards SJ, Allen SL, et al. Protein Source and Quality for Skeletal Muscle Anabolism in Young and Older Adults: A Systematic Review and Meta-Analysis. J Nutr. 2021 Jul 1;151(7):1901–20.

L’étude complète

Merci pour votre lecture, si vous souhaitez aller plus loin le texte complet de l’étude est disponible ici :