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Diététique et nutrition
L'effet "coupe-faim" des protéines élucidé : Étude Scientifique INSERM Paris, le 05 juillet 2012
Fréquemment recommandées dans les régimes amaigrissants, les protéines alimentaires ont fait la preuve de leur efficacité grâce à leurs effets « coupe-faim ». L'équipe de Gilles Mithieux, directeur de l'Unité Inserm 855 « Nutrition et cerveau » à Lyon, est parvenue à expliquer les mécanismes biologiques responsables de cette propriété.
Les chercheurs décrivent en détail les réactions en chaine provoquées par la digestion des protéines qui permettent de délivrer au cerveau un message de satiété, bien après le repas. Ces résultats, publiés le 05 juillet dans la revue Cell, permettent d'envisager une meilleure prise en charge des patients obèses ou en surpoids.
L'équipe de chercheurs Inserm, CNRS et Université Claude Bernard Lyon 1 est parvenue à élucider la sensation de satiété ressentie plusieurs heures après un repas riche en protéines. Elle s'explique par des échanges entre le système digestif et le cerveau, initiés par les protéines alimentaires que l'on trouve majoritairement dans la viande, le poisson, les oeufs ou encore certains produits céréaliers.
Lors de travaux précédents, les chercheurs ont prouvé que l'ingestion de protéines alimentaires déclenche une synthèse de glucose au niveau de l'intestin, après les périodes d'assimilation des repas (une fonction appelée néoglucogenèse). Le glucose qui est libéré dans la circulation sanguine (veine porte) est détecté par le système nerveux, qui envoie un signal « coupe-faim » au cerveau. Plus connue au niveau du foie et des reins pour alimenter les autres organes en sucre, c'est au niveau de l'intestin que la néoglucogenèse délivre un message « coupe-faim » à distance des repas, caractéristique des effets dits « de satiété ».
Dans ce nouveau travail, ils sont parvenus à décrire précisément comment la digestion des protéines provoque une double boucle de réactions en chaîne impliquant le système nerveux périphérique ventral (passant par le nerf vague) et dorsal (passant par la moelle épinière).
L'exploration dans le détail du mécanisme biologique a permis d'identifier des récepteurs spécifiques (les récepteurs μ-opioïdes : Récepteurs connus au niveau du cerveau pour leur rôle dans le système nerveux du plaisir et impliqués notamment dans les effets antidouleurs de la morphine.) présents dans le système nerveux de la veine porte, à la sortie de l'intestin. Ces récepteurs sont inhibés par la présence des oligopeptides, produits de la digestion des protéines.
Dans un premier temps, les oligopeptides agissent sur les récepteurs μ-opioïdes qui envoient un message par la voie du nerf vague et par la voie spinale vers les zones du cerveau spécialisées dans la réception de ces messages.
Dans un second temps, le cerveau envoie un message-retour qui déclenche la néoglucogenèse par l'intestin. Cette dernière initie alors l'envoi du message « coupe-faim » dans les zones du cerveau contrôlant la prise alimentaire, comme l'hypothalamus.
L'identification de ces récepteurs et de leur rôle dans la néoglucogenèse intestinale permet d'envisager de nouvelles pistes thérapeutiques dans le traitement de l'obésité. L'enjeu est de déterminer la façon d'agir sur ces récepteurs μ-opioïdes pour réguler durablement la sensation de satiété. Selon Gilles Mithieux, principal auteur de ce travail : « Sollicités trop fortement, ces récepteurs peuvent devenir insensibles. Il faudrait donc trouver le meilleur moyen de les inhiber « modérément », afin de garder leur effet bénéfique à long terme sur le contrôle de la prise alimentaire ».
Accéder au site de l'INSERM en cliquant ici
Sources
ÎĽ-opioid receptors and dietary protein stimulate a gut-brain neural circuitry limiting food intake
Celine Duraffourd, Filipe De Vadder, Daisy Goncalves, Fabien Delaere, ArmellePenhoat, Bleuenn Brusset, Fabienne Rajas, Dominique Chassard, Adeline Duchampt, Anne Stefanutti, Amandine Gautier-Stein, Gilles Mithieux
1. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, U 855, Lyon, 69372, France.
2. Université Claude Bernard Lyon 1, Lyon, 69008, France.
3. Université Claude Bernard Lyon 1, Villeurbanne, 69622, France.
4. Hospices Civils de Lyon, HFME, Bron, 69250, France
5. These authors contributed equally to the work.
Cell, 5 juillet 2012, http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2012.05.039
Contact chercheur
Gilles Mithieux
Directeur de l'unité Inserm 855 « Nutrition et cerveau »
Tel : 04 78 77 87 88
Mobile : 06 07 39 71 92
Email :
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Contact presse
Myriam Rebeyrotte
Service de presse de l'Inserm
Tel : 01 44 23 60 28
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Diététique et nutrition
Définition protéines et protides
Issue du grec « protos » signifiant substance principale, les protides sont des chaînes d'acides aminés regroupant les peptides (molécule de minimum 2 acides aminés), les oligopeptides (entre 2 et 10 acides aminés), les polypeptides (molécule de minimum 11 acides aminés) et les protéines avec les holoprotéines et les hétéroprotéines.
Ces dernières sont des macromolécules composées de chaînes de minimum 100 acides aminés.
Les protéines représentent le deuxième élément majeur dans la composition de notre organisme après l'eau (55 à 85% du poids sec). Les muscles squelettiques représentant presque 40% du poids du corps.
1. Biochimie
Leurs structures moléculaires comprennent deux fonctions et un radical reliés au squelette carboné (CH) :
- Une fonction carboxylique (COOH)
- Une fonction amine primaire (NH2)
- Un radical permettant de déterminer la nature de l'acide aminé
Il existe plus de 250 acides aminés au naturel mais seuls 20 acides aminés sous la forme d'isomères optiques (de la série L) permettent la composition des protéines.
2. Les acides aminés indispensables pour notre organisme
Certains acides aminés peuvent être fabriqués par notre organisme. Seuls 8 acides aminés sont appelés indispensables car seule l'alimentation permettra de couvrir les besoins journaliers de notre organisme.
Ces acides aminés sont : Isoleucine, Leucine, Lysine, Méthionine, Phénylalanine, Tryptophane, Thréonine et Valine.
3. La synthèse protéique
C'est la principale voie de production et d'utilisation des acides aminés : elle est l'anabolisme protéique se réalisant par un pool d'acides aminés libres de très petite taille.
4. La protéolyse
C'est le catabolisme protéique qui consiste de la dégradation des protéines par des enzymes (protéases) permettant une source principale d'acides aminés.
1. Leurs propriétés physico-chimiques
Elles sont principalement classées en 3 groupes :
- Propriétés de solubilité des protéines varient selon la protéine. On retrouve dans ce groupe les propriétés d'absorption, de rétention, de mouillabilité, de gonflement, d'adhérence, de dispersion, de viscosité....
- Propriétés de structuration regroupant la coagulation entre protéines, la gélification, la précipitation...
- Propriétés chimiques : émulsifiantes, moussantes
2. Leurs rĂ´les
Elles participent à la croissance, au renouvellement tissulaire (musculaire, osseuse et phanères).
Elles jouent également un rôle essentiel dans la digestion (enzymes digestives), la composition de l'hémoglobine et de son transport (albumine), des hormones, des récepteurs et des défenses immunitaires.
3. Classifications des protéines
Il existe plusieurs classifications possibles :
Classification en fonction de leur composition.
Il en existe 2 types :
- Protéines fibreuses : Elles sont composées de plusieurs hélices. Les scléroprotéines sont constituées de fibres. Exemple : la myosine (dans le muscle), la kératine (cheveux, ongles, laine)
- Protéines globulaires : les sphéroprotéines (forme sphérique) sont facilement solubles. Ce sont les myoglobines, hémoglobines...
4. Les protéines végétales et les protéines animales
Les sources de protéines animales sont la viande, le poisson, fruits de mer et crustacés, les œufs et les produits laitiers. Ces protéines sont des teneurs élevées en acides aminés indispensables.
Les sources de protéines végétales sont les légumineuses (pois, haricots, soja, lentilles, fèves), les céréales complètes (blé, riz, maïs), les graines oléagineuses et les algues (spiruline à 60%, nori). La teneur en acide aminés indispensables est en général moins élevée de part des teneurs basses en lysine pour les céréales et une teneur basse en acides aminés soufrés tels que la méthionine pour les légumineuses.
5. La protéine de référence
L'œuf ayant une composition en protéine la plus proche des protéines de notre organisme, il est l'aliment de référence d'où la protéine de référence.
6. Marqueurs de qualité
Absorption digestive et disponibilité des protéines.
L'absorption des protéines au niveau du tube digestif, est de 90% pour les protéines animales et de 70% pour les protéines végétales.
7. Coefficient d'utilisation digestive
L'Ă©valuation de l'absorption de chaque aliment se fait par le coefficient d'utilisation digestive (C.U.D.).
La quantité de nutriment ingérée est différente de la quantité ingérée au niveau du tube digestif (intestin grêle).
Cette évaluation est en pourcentage et se calcule de la manière suivante :
CUD = ((quantité d'azote ingéré - quantité d'azote excrétée par les fèces) / quantité d'azote ingérée) x 100
8. La valeur biologique d'une protéine
La valeur biologique d'une protéine est son aptitude à équilibrer le bilan azote. Elle dépend de sa richesse en acides aminés indispensables. La valeur biologique dépend du facteur limitant de la protéine. Elle se détermine par le rapport de la fraction de l'azote apporté retenu par l'organisme sur l'azote absorbé par l'intestin.
9. Le facteur limitant
Le manque d'acides aminés indispensables dans un aliment est appelé facteur limitant d'une protéine donnée.
Cependant ce facteur limitant pour un aliment peut disparaitre lors d'une consommation dans un même repas de sources protéines complémentaires.
En effet, l'association de 2 protéines de valeur biologique faible n'ayant pas le même facteur limitant, lors d'un même repas, permettra d'obtenir une qualité nutritionnelle aussi bonne qu'une protéine animale.
Facteur limitant des protéines végétales telles que :
- Le maïs est déficient en isoleucine et lysine
- Les haricots sont déficients en tryptophane et méthionine
1. Alimentation, protéines et complémentarité
Seul le quinoa n'a pas de facteur limitant.
Complémentarité entre céréales et produits laitiers :
Pâtes aux fromages
Pizza
Riz au lait
Semoule au lait
Pain et fromage
Purée de pomme de terre et lait
Pomme de terre en robe des champs
Gratin de pomme de terre
Complémentarité entre les céréales et les graines :
Pain aux céréales
Semoule et pignon de pin
Sablés aux noix
Tarte aux amandes, Galette des rois
Complémentarité entre les céréales et les légumineuses :
Pois chiche et couscous
Chili con carné et pain
Haricots et tortilla de maĂŻs
Houmous et pain libanais
Pois cassés et pain
Riz et lentilles
Riz et tofu
Rouleau de printemps
Riz cantonnais
Paella
Complémentarité entre les produits laitiers et les légumineuses :
Salade de lentilles en entrée et laitage en dessert
Purée de pois cassés au lait
Complémentarité entre les légumineuses et les graines :
Lentilles et noix de cajou
Les produits laitiers et les graines :
Fromage blanc, quinoa et dattes
Lait, Ă©peautre et amandes
Yaourt, concassés de cacahuètes et abricots secs
2. Les protéines végétales texturées (PVT)
Ces protéines proviennent principalement du haricot de soya, mais aussi du blé, du tournesol et de la luzerne. Celles-ci sont utilisées dans l'agroalimentaire pour leurs actions gélatineuses, solubles et visqueuses.
1. Les besoins protéiques
Le besoin protéique est complexe : Il reflète l'exigence de la présence simultanée de tous les acides aminés constitutifs des protéines. Un apport alimentaire spécifique est nécessaire pour couvrir le besoin de chacun des acides aminés indispensables. Le calcul des besoins reposent sur la dépense azoté de notre organisme.
2. Les apports nutritionnels conseillés
Les apports en protéines dépendent des besoins mais également prend en compte la capacité des protéines de l'aliment à satisfaire ce besoin (leur valeur nutritionnelle).
Le Comité de la FAO/OMS/UNU (1986) a déterminé un apport moyen de protéines de 0.6g/kg/j chez l'adulte, soit un apport quotidien de 0.8g par kg de poids.
Exemple : une femme de 60 kg devra consommer 48g de protéines par jour minimum pour maintenir sa masse musculaire.
L'effet de l'exercice physique sur le métabolisme protéique dépend de son intensité et de son type. Pendant un effort physique la protéolyse est plus ou moins importante et également après l'effort. Puis la stimulation de la synthèse protéique est à nouveau présente après l'effort.
Il a été mis en évidence qu'un régime hyperprotéique aussitôt après l'effort peut favoriser l'anabolisme musculaire.
La méthode Dukan repose sur le besoin vital des protéines dans l'organisme.
Lors de la phase d'attaque et de croisière, l'apport protéique reste indispensable pour maintenir la masse musculaire et puiser dans les réserves lipidiques (dans les cellules adipeuses sous forme de triglycérides). Les triglycérides sont alors transformés en corps cétoniques à des fins énergétiques.
Seule une quantité modérée de glucides permettra de fournir l'énergie à certaines cellules gluco-dépendantes (les cellules nerveuses, les globules rouges n'ayant que le glucose comme source d'énergie).
L'apport de glucides minimal est apporté en phase d'attaque par les son d'avoine et de blé, les produits laitiers, baies de Goji, Konjac et seront augmentés en phase de croisière grâce aux glucides des légumes, et certains aliments tolérés dans la méthode (maïzena...).
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Les corps cétoniques
Molécules produites par les cellules hépatiques (du foie) en période de jeûne lors d'une alimentation normo-équilibrée. Cette production est appelée cétogenèse.
La cétogénèse a pour but de fournir de l'énergie, lorsque l'apport en glucide est insuffisant :
Elle permet de créer des métabolites énergétiques (corps cétoniques) à partir d'acides gras libérés pars la lipolyse.
Les corps cétoniques circulent ensuite dans le plasma et sont utilisés par les tissus périphériques pour former de l'ATP (énergie).
Seules, les cellules glucodépendantes (hématies, neurones) ont besoin d'énergie sous forme de glucose pour fonctionner.
3 corps cétoniques sont alors formés : l'acétoacétate, le β-hydroxybutyrate et l'acétone.
Lors d'une consommation limitée en glucides pendant minimum 48h à raison de moins de 60g de glucides, la fabrication des corps cétoniques se produit et l'utilisation des réserves permet la perte de poids.
Dans la plupart des régimes, ce déficit en glucide se traduit par une perte de masse graisseuse mais également par une perte de masse musculaire.
Dans les régimes hyperprotéinés comme le régime Dukan, l'apport important de protéines (minimum 80g par jour) permet un maintien de la masse musculaire par rapport aux régimes conventionnels. (Krebs et al1 ; Kerstetter et al2)
Il faut néanmoins éviter que l'apport en glucide ne tombe pas en dessous de 20g pour que les cellules glucodépendantes puissent fonctionner et éviter des risques pour la santé (vertiges, malaises...)
1. Effet satiété
L'acétone active le centre de la satiété situé dans l'hypothalamus permettant ainsi un effet coupe-faim naturel.
2. Effet psychostimulant
L'euphorie présente ainsi que la sensation de bien-être est liée à l'utilisation des corps cétoniques par le cerveau.
Les corps cétoniques se retrouvent après fabrication dans le sang.
- L'acétone étant un déchet métabolique, il est éliminé :
o Principalement par la ventilation pulmonaire occasionnant une halitose (mauvaise haleine)
o Rarement par les voies urinaires (cétonurie) pouvant occasionner une acido-cétose dangereuse pour la santé.
- L'acétoacétate et le β-hydroxybutyrate sont des substrats énergétiques et seront utilisés par tous les tissus périphériques (muscles, cœur, rein...)
Lors d'un diabète, la chute de l'insuline lors du jeûne, peut exacerber la formation de corps cétoniques provoquant une augmentation du pH sanguin (acidocétose).
Ceci est une complication du diabète bien connu des médecins, qui peut avoir des conséquences graves chez le sujet (coma mort...)
Cette situation ne se retrouve que chez les diabétiques dans des situations extrêmes.
Dans le cas des régimes, l'acidose métabolique est en général compensée.
Nos recommandations alimentaires, en phase d'attaque, de croisière et de consolidation, indiquées lors du dossier du mois de décembre 2010 concernant les besoins de l'adulte, indique le caractère cétogène faible donc sans danger pour la santé.
AET : Apport Energétique Total
Apport en glucide ; apport moyen calculé établis sur un repas type voir rubrique les besoins nutritionnels.
Caractère cétogène établis sur la base de nos calculs et selon la définition de Westman et al3.
1 (Krebs et al) J Pediatrics 2010. Efficacy and Safety of a High Protein, Low Carbohydrate Diet for Weight Loss in Severely Obese Adolescents.
2 (Kerstetter et al). Curr Opin Lipidol. 2011 Feb;22(1):16-20. Dietary protein and skeletal health: a review of recent human research.
3 (Westman et al) (Am J Clin Nutr 2007;86:276-84), Low-Carbohydrate nutrition and metabolism
Avis de Pierre Dukan :
Il est recommandé de réaliser la phase d'attaque pendant maximum 7 jours et de boire suffisamment d'eau à raison de 1.5 litres à 2 litres de boisson chaque jour permettant ainsi l'élimination des déchets liés à la fonte de la masse grasse.
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Le rein
Les reins sont deux organes vitaux situés contre la paroi abdominale...
1.
Les reins sont deux organes vitaux situés contre la paroi abdominale de chaque côté de la colonne vertébrale. Ils assument la fonction d'excrétion qui consiste à éliminer les déchets métaboliques hydrosolubles.
Le mot rein vient du mot grec nephros.
Organes multilobés, composés d'une zone corticale périphérique (cortex) et une zone centrale médullaire (la médulla), comprenant environ 1 million de néphrons.
Le néphron comprend un glomérule (ensemble de capillaires), permettant le filtrage du sang et la formation d'urine primitive, et des tubules (tubule proximal, anse de Henlé, tubule distal), effectuant la réabsorption de certains micronutriments : sels minéraux, acides aminés, acide lactique, vitamines, eau, glucides, urée.
Le rein en filtrant le sang (1 litre par minute) assure plusieurs fonctions :
- Filtration (au niveau de la capsule de Bowman) : il filtre environ 180 litres de liquides par jour, en rejetant 1.5 litres Ă 2 litres d'urines.
- Réabsorption : les liquides filtrés sont alors réabsorbés par les tubules des néphrons. Les protéines, les corps gras, le glucose, les globules rouges, les plaquettes, les globules blancs sont également réabsorbés.
- Sécrétion endocrine (hormonale) permettant :
o la régulation de la pression artérielle et veineuse
o l'élaboration des globules rouges par les organes hématopoïétiques
o la transformation sous la forme active de la vitamine D
- Excrétion : Consiste en la formation de l'urine (1ml d'urine par minute) permettant l'élimination des déchets solubles de l'organisme (urée, acide urique, créatinine, glucose) et l'élimination de l'hyperconcentration de certains électrolytes (sodium...).
Ainsi le rein permet de maintenir une homéostasie de part l'équilibre:
- Hydro-électrolytique par le maintien du volume, de la tonicité et de la composition liquidienne (potassium, sodium)
- Acido-basique (Ă©limination des acides forts sous forme de sels d'ammonium)
La filtration rénale permet ainsi de conserver dans l'organisme les grosses molécules telles que les protéines.
L'urine primitive constituée dans les glomérules est semblable à celle du plasma débarrassé des protéines transportées par le sang.
Les tubules permettent de finaliser l'urine finale.
L'urine se compose de 95% d'eau et de 5 % de déchets qui sont urée, acide urique, créatinine, certains acides aminés.
La clairance est la mesure de l'excrétion rénale d'une substance donnée. Elle correspond au volume de plasma débarrassé de la substance en question par unité de temps.
Concernant le rein, l'efficacité de la filtration glomérulaire est estimée par la clairance de la créatinine à savoir le rapport entre la créatinine sanguine et la créatinine urinaire.
1. Calcul et valeurs normales de la clairance
Clairance de la créatinine selon Cockroft et Gault
- Chez l'homme = 1.25 x Poids (kg) x (140-âge) / créatinine (µmol/l)
- Chez la femme = 1.04 x Poids (kg) x (140-âge) / créatinine (µmol/l)
Clairance de la créatinine selon MDRD
MDRD = Modification of Diet in Renal Disease
x 1,21 pour les sujets d'origine africaine
x 0.742 pour les femmes
2. Valeurs de la clairance
Les valeurs normales sont de 80 Ă 120 ml/min
L'insuffisance rénale légère est entre 60 et 80 ml/min
L'insuffisance rénale modérée est entre 30 et 60 ml/min
L'insuffisance rénale sévère est < 30 ml/min
La consommation de protéines importante lors des deux phases de perte de poids dans la méthode Dukan occasionne une quantité plus importante d'urée (déchets de la digestion des protéines) qui sera excrétée par les urines grâce à une bonne hydratation en consommant 1.5l à 2l d'eau par jour.
Les corps cétoniques étant infime dans le régime alimentaire, ils ne seront pas présents dans les urines.
« Cette dernière étude (Skov et al. 1999) est l'une des rares chez l'homme à s'être intéressée à l'effet d'un régime hyperprotéique à long terme sur la fonction rénale. Soixante cinq sujets en surpoids ou obèses ont suivi pendant 6 mois un régime alimentaire apportant 12 % ou 25 % de l'énergie sous forme de protéines, et 30 % sous formes de lipides, sans restriction calorique. La taille du rein et le taux de filtration glomérulaire étaient effectivement augmentés, mais sans qu'aucun effet délétère, tel qu'un signe d'insuffisance rénale, ne soit mis en évidence. »
« Les protéines sont des aliments fondamentalement humains. Certes, leur digestion et leur assimilation génèrent des déchets mais si vous buvez 1,5 litres d'eau peu minéralisée, vous n'avez aucun risque. Depuis 30 ans, je prône ce type d'alimentation et je n'ai jamais eu de problème d'élimination. Le seul cas où il est prudent de ne pas abuser des aliments protéinés est l'insuffisance rénale. »
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1 méthode, 2 solutions
I - Objectifs de l'Ă©tude