La compréhension des acides aminés est essentielle pour enrichir nos connaissances en sciences de la vie, santé et fitness. En effet, ces molécules sont les éléments constitutifs des protéines et jouent un rôle essentiel dans de nombreuses fonctions biologiques.
Que sont les acides aminés?
Les acides aminés sont des éléments constitutifs des protéines et sont donc indispensables pour l’organisme, et encore plus pour les personnes sportives comme les pratiquants de musculation. En effet, les acides aminés peuvent servir de précurseurs d’enzymes, de neurotransmetteurs, mais également d’hormones et encore plus. Nous retrouvons pas moins de 20 acides amines protéinogènes dont 9 sont essentiels (1). Parmi ces derniers, nous avons les BCAA, les acides aminés ramifiés composés de leucine, isoleucine et valine.
Dans le cas d’une pratique sportive intense et régulière, le corps a besoin d’un apport suffisant en acides aminés, minéraux et nutriments . Il peut aussi être intéressant d’en apporter par l’alimentation, mais aussi par la supplémentation selon vos besoins.
Le rôle des acides aminés
Un acide aminé est une molécule organique composée d'un atome central de carbone lié à un groupe amine (-NH2), un groupe acide carboxylique (-COOH), un atome d'hydrogène (H), et une chaîne latérale variable (R-groupe). Les acides aminés sont classés en deux catégories : essentiels et non essentiels. Les acides aminés essentiels sont ceux que l'organisme ne peut pas synthétiser et doivent être apportés par l'alimentation, tandis que les acides aminés non essentiels peuvent être synthétisés à partir d'autres molécules.
Structuration moléculaire
La stéréochimie des acides aminés joue un rôle essentiel dans leur fonction protéique. Les acides aminés ont une stéréoisomérie, avec la forme L prédominante dans les protéines eucaryotes. Chaque acide aminé possède une chaîne latérale unique (R-groupe) qui détermine ses propriétés et son rôle dans les protéines. Les acides aminés peuvent exister sous forme zwitterionique à pH neutre, c'est-à-dire qu'ils portent à la fois une charge positive et négative. Le point isoélectrique (pI) correspond au pH où l'acide aminé est neutre. La solubilité des acides aminés varie selon leur chaîne latérale, certains étant solubles dans l'eau et d'autres hydrophobes. Certains acides aminés absorbent la lumière à des longueurs d'onde spécifiques.
La biochimie des acides aminés
Il existe plusieurs acides aminés standards protéinogènes et divers acides aminés non protéinogènes avec des rôles spécialisés.
Les acides aminés essentiels et leurs sources
Il existe neuf acides aminés essentiels que le corps humain ne peut pas synthétiser et qui doivent être obtenus par l'alimentation. Voici une liste de ces acides aminés essentiels et leur rôle clé dans la santé :
- Histidine : participe à la production d'hémoglobine et d'autres protéines, et aide à la régulation du pH sanguin.
- Isoleucine : contribue à la régulation de la glycémie, à la réparation des tissus et à la production d'hormones.
- Leucine : joue un rôle important dans la croissance et la réparation des tissus, la régulation de la glycémie et la production d'hormones.
- Lysine : nécessaire pour la croissance et la réparation des tissus, la production d'enzymes, d'hormones et d'anticorps.
- Méthionine : impliquée dans la croissance cellulaire, la réparation des tissus, la détoxification et la production de diverses substances chimiques dans le corps.
- Phénylalanine : précurseur de la tyrosine, un acide aminé important pour la production de neurotransmetteurs, d'hormones et de mélanine.
- Thréonine : participe à la production de collagène et d'élastine, et est essentielle pour une peau saine et le bon fonctionnement du système immunitaire.
- Tryptophane : précurseur de la sérotonine, un neurotransmetteur qui régule l'humeur, l'appétit et le sommeil.
- Valine : contribue à la croissance et à la réparation des tissus, à la régulation de la glycémie et à la production d'énergie.
Une alimentation équilibrée, riche en protéines de haute qualité, devrait fournir tous les acides aminés essentiels nécessaires. Les sources de protéines comprennent les viandes maigres, les volailles, les poissons, les œufs, les produits laitiers, les légumineuses, les noix et les graines.
Fonctionnement et contribution métabolique des acides aminés
Les acides aminés sont impliqués dans de nombreux processus métaboliques essentiels. Après leur absorption dans l'intestin grêle, les acides aminés sont transportés vers le foie, où ils subissent différentes transformations en fonction des besoins de l'organisme. Voici quelques-uns des mécanismes précis du métabolisme des acides aminés :
- Synthèse des protéines : les acides aminés sont utilisés pour construire de nouvelles protéines, nécessaires à la croissance, à la réparation des tissus et au maintien des fonctions corporelles.
- Production d'énergie : certains acides aminés, comme l'alanine, la glutamine et la cystéine, peuvent être convertis en glucose pour fournir de l'énergie.
- Néoglucogenèse : certains acides aminés, comme l'alanine et la glutamine, peuvent être convertis en glucose par le foie pour maintenir la glycémie.
- Détoxification : certains acides aminés, comme la glycine, la cystéine et la taurine, aident à éliminer les toxines du corps.
- Synthèse de neurotransmetteurs : les acides aminés sont impliqués dans la production de neurotransmetteurs, tels que la sérotonine, la dopamine et la noradrénaline.
Un déséquilibre en acides aminés peut entraîner divers problèmes de santé, allant de la simple fatigue à des troubles métaboliques plus graves. Par exemple, un excès ou un déficit en tryptophane peut affecter les niveaux de sérotonine, un neurotransmetteur qui régule l'humeur, l'appétit et le sommeil. Un déséquilibre en acides aminés soufrés, comme la méthionine et la cystéine, peut contribuer à des problèmes de peau, de cheveux et d'ongles. Maintenir un apport adéquat et équilibré en acides aminés pour soutenir la santé globale est donc essentiel.
Quel est l’impact des acides aminés sur la musculation
Les acides aminés ramifiés (BCAA) sont particulièrement importants pour la musculation, car ils contribuent à la synthèse des protéines musculaires, à la récupération et à la prévention de la dégradation musculaire pendant l'exercice..
Optimisation de la performance et de la récupération musculaire
Les acides aminés ramifiés (BCAA) sont composés de trois acides aminés essentiels : la leucine, l'isoleucine et la valine. Ils jouent un rôle déterminant dans la synthèse des protéines, le maintien et la croissance musculaire, ainsi que la récupération après l'exercice. Les BCAA contribuent à prévenir la dégradation musculaire pendant l'effort, en particulier lors d'entraînements intensifs ou de longue durée, en fournissant une source d'énergie alternative aux glucides et aux graisses.(3)
La leucine stimule la synthèse des protéines musculaires en activant la voie mTOR, favorisant ainsi la croissance et la réparation musculaire.(4)
En pratique, les athlètes et les pratiquants de musculation peuvent bénéficier de la supplémentation en BCAA avant, pendant ou après l'entraînement. Cela permet d'optimiser la performance, d'accélérer la récupération et d'augmenter la synthèse des protéines musculaires. (5) Il est recommandé de consommer une dose de 5 à 10 grammes de BCAA par prise, répartie sur la journée selon les besoins et les objectifs personnels.
L’impact sur la micronutrition
Les acides aminés ne se limitent pas à leur rôle dans la musculation et la performance sportive. Ils jouent également un rôle dans la prévention des maladies et l'amélioration de la santé globale.
Par exemple, la méthionine, un acide aminé soufré essentiel, participe au processus de détoxification du foie, à la synthèse des neurotransmetteurs et au maintien de la santé cardiovasculaire. (6)La glutamine, quant à elle, est un acide aminé non essentiel qui joue un rôle clé dans la réparation des tissus, le maintien de l'intégrité de la barrière intestinale et le soutien du système immunitaire.(7)
La micronutrition, qui vise à optimiser l'apport en micronutriments tels que les vitamines, minéraux et acides aminés, peut aider à moduler l'apport en acides aminés selon les besoins individuels. Cette approche personnalisée permet d'identifier les éventuelles carences ou déséquilibres en acides aminés et de mettre en place des stratégies nutritionnelles adaptées pour y remédier. Cela peut inclure des modifications alimentaires, des compléments alimentaires ou une combinaison des deux.
La différence entre acides aminés essentiels et non essentiels
Les acides aminés sont dits essentiels lorsque le corps ne peut pas les synthétiser seul et qui doivent être apportés par l’alimentation et la supplémentation. Nous avons donc les BCAA, composés de leucine, isoleucine et valine mais aussi la lysine, méthionine, phénylalanine, thréonine et le tryptophane.
Les BCAA font partie des acides aminés les plus populaires et les plus utilisés par les sportifs puisqu’ils peuvent favoriser le développement musculaire, l’anabolisme et la réduction de la fatigue (2). Ils représentent environ 30% des acides aminés totaux présents dans les muscles et sont directement métabolisés par les muscles et non dans le foie, ce qui les rend disponibles rapidement.
My BCAA
MyMuscleLes acides aminés non essentiels sont donc ceux que l’organisme arrive à synthétiser seul comme la glutamine qui est l’acide aminé le plus abondant dans l’organisme et les muscles. Certains acides aminés comme l’arginine sont semi-essentiels, c’est-à-dire qu’ils peuvent être synthétisés par l’organisme mais qu’en faible quantité.
En bref, les acides aminés sont les composés chimiques qui constituent ls protéines et qui jouent un rôle important dans la structure, la physiologie et le métabolisme des cellules contenues dans l’organisme.
(1) Watford M, Wu G. Protein. Adv Nutr. 2018;9(5):651-653.
(2) Mero A. Leucine supplementation and intensive training. Sports Med. 1999;27(6):347‐358.
(3) Shimomura, Y., Murakami, T., Nakai, N., Nagasaki, M., & Harris, R. A. (2006). Exercise promotes BCAA catabolism: effects of BCAA supplementation on skeletal muscle during exercise. Journal of Nutrition, 134(6 Suppl), 1583S-1587S.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15173434/ ).
(4) Norton, L. E., & Layman, D. K. (2006). Leucine regulates translation initiation of protein synthesis in skeletal muscle after exercise. Journal of Nutrition, 136(2), 533S-537S. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16424142/
(5) Shimomura, Y., Inaguma, A., Watanabe, S., et al. (2010). Branched-chain amino acid supplementation before squat exercise and delayed-onset muscle soreness. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 20(3), 236–244. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20601741/
(6)(Elshorbagy et al., 2010, Nutrition & Metabolism). Elshorbagy, A. K., Valdivia-Garcia, M., Graham, I. M., et al. (2010). The association of fasting plasma sulfur-containing amino acids with risk of myocardial infarction and other adverse cardiovascular outcomes. Atherosclerosis, 211(2), 643-648. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7979345/
(7) Walsh, N. P., Blannin, A. K., Robson, P. J., & Gleeson, M. (1998). Glutamine, exercise and immune function. Links and possible mechanisms. Sports Medicine, 26(3), 177-191. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9802174/
