Tout savoir sur les acides aminés essentiels : ses caractéristiques, sa structure et ses propriétés, sa nutrition et ses applications
Un acide aminé essentiel est un micronutriment que le corps humain ne peut pas produire par lui-même en quantités suffisantes. Ainsi, il doit être obtenu à partir de l’alimentation. Au nombre de neuf, ces éléments nutritifs jouent un rôle dans la synthèse des protéines dans l’organisme, ainsi que dans divers processus biologiques.
Description de l’acide aminé essentiel
Les acides aminés indispensables ou AAE (acides aminés essentiels) sont les principaux composants de la protéine. Ils sont groupés en triplets et procurent à ce macronutriment ses nombreuses propriétés. Ils sont synthétisés par le système digestif, suite à l’ingestion d’aliments.
Ceux dont l’Homme a besoin sont :
l’isoleucine (I) ;
la phénylalanine (F) ;
la leucine (L) ;
la lysine (K) ;
la méthionine (M) ;
l’histidine (H) ;
la valine (V) ;
la thréonine (T) ;
la tryptophane (W).
Chez l’enfant, deux autres sont considérés comme essentiels : la glutamine (Q) et l’arginine (R).
Certains acides aminés généralement classés comme « non essentiels » peuvent revêtir un caractère essentiel lorsque l’organisme ne parvient pas à les synthétiser en quantités suffisantes. Cela peut se présenter lors de conditions physiologiques particulières. Par exemple, la cystéine, la tyrosine, la glycine, la glutamine, la proline et l’arginine peuvent être limitées chez les enfants nés prématurés. Par conséquent, ceux-ci sont qualifiés de « conditionnellement essentiels ».
Structure et propriétés de l’acide aminé essentiel
Tous les acides aminés possèdent une structure basée sur le carbone (C). Ceux dits essentiels sont également composés d’hydrogène (H), d’azote (N) et d’oxygène (O). Seule la méthionine contient du soufre (S) :
isoleucine : C6H13NO2 ;
leucine : C6H13NO2 ;
lysine : C6H14N2O2 ;
phénylalanine : C9H11NO2 ;
histidine : C6H9N3O2 ;
méthionine : C5H11NO2S ;
thréonine : C4H9NO3 ;
tryptophane : C11H12N2O2 ;
valine : C5H11NO2.
La phénylalanine, le tryptophane et l’histidine sont fabriqués en grande partie par les micro-organismes et les plantes.
Nutrition de l’acide aminé essentiel
Une alimentation équilibrée, qui inclut une variété de sources de protéines, contribue à assurer un apport adéquat en acides aminés essentiels.
Source nutritionnelle
Les sources de protéines complètes qui fournissent tous les AAE comprennent principalement les œufs et la volaille. Parmi les végétaux, l’épeautre, le sarrasin, le quinoa, l’amarante, la spiruline, l’ortie et la graine de courge sont également de bonnes alternatives.
D’autres aliments contiennent une grande partie des acides aminés essentiels, tels que :
la viande rouge (sauf W) ;
le poisson (sauf F) ;
le fromage (sauf I et L) ;
le soja (T, W et M absents) ;
les céréales (sauf L, F et T) ;
les légumineuses (L, W et T absents) ;
les fruits à coque (sauf L, K, V, T et M).
Cependant, il est possible d’obtenir l’ensemble des acides aminés essentiels en combinant différents aliments. Par exemple, certaines légumineuses, à l’instar des haricots, des lentilles et des pois, sont riches en lysine, mais sont déficientes en méthionine. Généralement, elles sont associées avec des céréales complètes (comme le riz, le blé ou l’orge) afin de fournir l’ensemble des AAI nécessaires.
Voici des paires alimentaires possibles :
pois chiche ou fève + blé dur ;
lentille + riz ;
haricot + maïs ;
alors + avoine ;
légumineuses + graines de sésame ou de tournesol ;
pois ou lentille + orge, amidonnier ou engrain ;
haricot rouge + maïs ou riz ;
soja, haricot azuki ou mungo ;
pois bambara ou niébé + sorgho ou millet.
Ces combinaisons étaient surtout pratiquées dans certaines régions géographiques, où les protéines animales étaient difficilement accessibles. De nos jours, il est préférable d’opter pour une alimentation diversifiée.
Apport nutritionnel
La dose journalière recommandée d’acides aminés indispensables a connu de nombreuses révisions en 20 ans. Voici l’apport quotidien conseillé par l’Organisation mondiale de la santé (OMS), l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO) et l’Université des Nations unies (UNU) :
Acide aminé essentiel
Dose recommandée par jour (mg/kg)
Quantité conseillée pour une personne adulte de 70 kg (mg)
Histidine (H)
10
700
Valine (V)
26
1 960
Phénylalanine (F)
25
1 750
Leucine (L)
39
2 730
Isoleucine (I)
20
1 400
Lysine (K)
30
2 100
Méthionine (M)
15
1 050
Thréonine (T)
15
1 050
Tryptophane (W)
4
280
Les besoins nutritionnels quotidiens sont généralement de 10 à 20% plus élevés pour les enfants âgés de 3 ans et plus. Pour les nourrissons, ceux-ci peuvent même atteindre jusqu’à 150 % de plus pendant les 12 premiers mois.
Applications de l’acide aminé essentiel
Les acides aminés essentiels jouent plusieurs rôles cruciaux dans le fonctionnement de l’organisme.
La lysine
La lysine est la molécule responsable de la synthèse des protéines dans l’organisme. Elle sert de source énergétique et de bouclier protecteur contre la fatigue et les virus. En outre, elle aide à faciliter l’absorption du calcium.
La leucine
La leucine joue un rôle dans la régulation du taux de sucre dans le sang. Cette molécule participe aussi à la croissance osseuse et musculaire, ainsi qu’à la cicatrisation des plaies. Elle est importante dans la sécrétion d’hormones de croissance, responsables du bon développement du corps humain.
Un déficit en cet acide aminé est susceptible de causer des effets indésirables tels que des troubles cutanés, une calvitie et une asthénie.
L’isoleucine
L’isoleucine est impliquée dans plusieurs fonctions métaboliques. Elle aide à renforcer le système immunitaire, à accélérer la cicatrisation des blessures, et à équilibrer la glycémie. Cet AAE se retrouve en grande partie dans les tissus musculaires. Il contribue à réguler les niveaux d’énergie et à stimuler la production d’hormones.
La carence en isoleucine touche surtout les personnes âgées. Elle se manifeste par une amyotrophie (diminution de la masse musculaire) et des tremblements.
Le tryptophane
Le tryptophane est un acide aminé indispensable au bon développement du bébé. Il est particulièrement abondant dans les plantes. Il est efficace dans la prévention de l’anxiété et des problèmes de sommeil en raison de son effet sédatif.
Une insuffisance en cette molécule se manifeste par des troubles cutanés et une indigestion. Elle peut aussi entraîner la pellagre, une maladie causée par une carence nutritionnelle, qui risque d’aboutir à des troubles mentaux, dont la démence.
L’histidine
L’histidine est un acide aminé essentiel important durant la période de croissance. En effet, elle contribue à la formation des globules rouges, des globules blancs et des plaquettes de sang, ainsi qu’à la régénération des tissus. Elle est nécessaire pour le système digestif et immunitaire, ainsi que pour une bonne santé reproductive. L’histidine devient un acide aminé semi-essentiel à l’âge adulte.
Un déficit en cette molécule entraîne des maladies du sang telles que l’anémie. Les personnes atteintes de troubles rénaux ou articulaires (arthrite) sont les plus vulnérables.
La thréonine
La thréonine fait partie des éléments principaux du collagène, de la couche externe de la dent et de l’élastine. Elle est considérée comme l’AAE de la santé cutanée et dentaire. De plus, elle participe au métabolisme lipidique, à la prévention de l’anxiété et à la lutte contre les problèmes de digestion.
La méthionine
La méthionine joue un rôle important dans l’assimilation de certains minéraux, dont le sélénium et le zinc. De ce fait, elle contribue à rendre la chevelure, les ongles et la peau plus solides. En tant qu’acide aminé de départ des chaînes de protéines, elle est aussi impliquée dans la biosynthèse de ces dernières. Elle est également considérée comme un antioxydant naturel, participant à la régénération des cellules hépatiques, capillaires et musculaires.
La méthionine est en coaction avec un de ses semblables, non essentiel : la cystéine. Ensemble, elles ont comme fonction de maintenir l’organisme en bonne santé.
Son assimilation par l’organisme se fait souvent en association avec la vitamine B12.
La phénylalanine
La phénylalanine est un AAE qui a pour fonction de faciliter l’action des enzymes, des protéines et des acides aminés dans l’organisme. Une fois ingérée, elle se métamorphose en tyrosine, qui est nécessaire aux activités neuronales. Toutefois, un excès de cette molécule dans le cerveau est susceptible de provoquer des troubles psychologiques, dont l’anxiété, la nervosité et l’insomnie.
En outre, la phénylalanine n’est pas assimilée par l’organisme des individus souffrant de phénylcétonurie, une maladie génétique héréditaire rare.
Un ralentissement de la croissance chez le nourrisson peut être un signe de carence en cet acide aminé essentiel. Chez l’adulte, celle-ci se présente sous forme d’eczéma, de fatigue et de perte de mémoire.
La valine
La valine est un AAE sédatif qui procure un effet calmant. Elle s’impose comme une alliée majeure des sportifs, en raison de sa capacité à booster l’énergie, à renforcer le mental et à augmenter la masse musculaire. En cas d’absence ou d’insuffisance en cette substance, les fonctions cognitives diminuent, entraînant souvent des insomnies.
