Rappel de l’épisode précédent : pour cette nouvelle épreuve, nos candidats doivent concevoir des menus équilibrés sur une journée, avec pour objectif 2380 kcal, 80g de protéines et moins de 2kg de CO2-eq.
Quand faire attention ?
Les protéines, on en fait tout un plat, surtout pour les végétaliens. Faut-il vraiment se prendre la tête résumé pour vous en un tableau :
| Régime | Activité faible ou modérée (besoins en protéines < 0,8 g / kg) | Sportif ou enceinte ou senior (besoins env. 1 g / kg) | Très sportif ou prise de masse (besoins > 1,3 g / kg) |
| Omnivore | Non | Non | Non |
| Flexitarien | Non | Non | Non |
| Végétarien | Non | Non | Un peu |
| Végétalien | Non | Un peu | Oui |
En réalité, dans la plupart des cas même les végétaliens n’ont pas besoin de réfléchir pourvu qu’ils varient les sources de protéines végétales (céréales, légumineuses, oléagineux essentiellement) : ils ne manqueront pas de protéines. Elles devront se pencher sur la question essentiellement lorsqu’elles sont sportives. On va donc surtout parler d’optimisation là, ou comment bénéficier au mieux de ces fameuses protéines végétales.
Petit avertissement ici, je parle uniquement des protéines mais vos repas doivent bien sûr être équilibrés hein, mangerbouger.fr tout ça, et les végétaliens savent par cœur que leur régime peut entraîner des carences en trucs bizarres comme notamment la B12, l’iode, les DHA, et peut-être le fer et le calcium. On ne change pas sans s’informer, quoi.
Les sources de protéines
Alors, dans quoi on les trouve ces fameuses protéines ? Dans la viande ? bien. (affichage analyse moyenne) Dans le poisson ? oui aussi. Les œufs, oui. Le fromage, encore plus. Et dans les végétaux ? Les légumes, bof, encore que les petits pois s’en tirent pas mal. Les fruits c’est cuit. Ah ah ! pas mal les céréales ! Oh merveilleux les oléagineux ! Fabuleuses les légumineuses ! Ben voilà on est sauvés.
Une question au fond ? On assimilerait mal les protéines végétales ? Non non ce n’est pas l’avis de nos plus grands écrivains :
- Légume des jours de Boris Viande (éditions du Poireau) ;
- Fruit Blas de Victo Frugo (éditions du Maraîcher) ;
- Oléagineux de la nuit, par l’auteur du best-seller Mort à céleri, L. F. C. Line ;
- À la recherche du tian perdu de M. P. Rouste ;
- Ma cousine Bette d’Honoré de Balzac (Potagédition).
Vous voyez. Acides aminés tout ça ? Ah ?
Les acides aminés
Je dois faire ici une parenthèse. On nous parle d’acides aminés. Je lis Wikipédia : « Les acides aminés protéinogènes sont les unités de base de construction des protéines. Ils polymérisent en formant des polypeptides linéaires dans lesquels les résidus d’acides aminés sont unis par des liaisons peptidiques. La biosynthèse des protéines se déroule sur les ribosomes… » Bon euh on va se contenter de la première phrase, hein. Il y a 22 AA qui constituent les briques de base pour fabriquer les protéines. 13 peuvent être synthétisés par notre organisme, tandis que les 9 autres sont dits essentiels car ils doivent être apportés par l’alimentation. Leurs noms ressemblent à des injures du capitaine Haddock, tryptophane de tonnerre de Brest.
- le tryptophane,
- la lysine,
- la méthionine,
- la phénylalanine,
- la thréonine,
- la valine,
- la leucine,
- l’isoleucine, et
- l’histidine.
Or, pour paraphraser Lamartine, un seul AAE vous manque et tout est dépeuplé. Plus précisément, afin qu’un gramme de protéine soit assimilé entièrement, il doit y avoir une quantité minimale de chaque AAE (tableau). Si par exemple l’un des AAE n’est qu’à la moitié de la valeur requise, alors seulement 1/2 gramme de la protéine sera assimilé. Cet AAE est appelé « limitant », c’est le maillon faible.
Sur cet aliment imaginaire :
| Acides aminés essentiels | Valeur de référence (Quantité en mg pour l’assimilation complète d’un gramme de protéine) | Quantité (en mg) par gramme de protéine d’un aliment imaginaire | Pourcentage | |
| Tryptophane | 6,6 | 8 | 121 | |
| Thréonine | 25 | 37 | 148 | |
| Isoleucine | 30 | 30 | 100 | |
| Leucine | 61 | 53 | 87 | |
| Lysine | 48 | 30 | 63 | ⟵ AAE limitant |
| Méthionine + Cystine (SAA) | 23 | 20 | 87 | |
| Phénylalanine + Tyrosine (AAA) | 41 | 45 | 110 | |
| Valine | 40 | 50 | 125 | |
| Histidine | 16 | 16 | 100 |
chaque gramme de protéine contient seulement 63% de la lysine requise (30mg au lieu de 48). C’est l’acide aminé limitant car tous les autres sont en proportion plus élevée. Ainsi on n’assimilera que 63% des protéines de cet aliment.
Digestibilité et DIAAS
En vrai c’est un peu plus compliqué : chaque AA dans chaque protéine est plus ou moins digestible. Comment le savons-nous ? Eh bien on s’est aperçu qu’il reste une partie des AA non digérés dans les excréments. Il a fallu des gens dont c’est le métier pour ça, hein. Pour être honnête, c’est encore un métier qui a disparu. Une reconversion professionnelle forcée par la FAO : il faut maintenant aller directement sonder la sortie de l’intestin grêle chez les hommes, les cochons ou les rats. Pas beaucoup moins gore, mais plus précis, car les AA continuent de se dégrader dans le gros intestin sans être utilisés. Le problème, c’est qu’à cause de la complexité d’un tel protocole, on ne dispose pas des données pour tous les aliments et j’ai dû parfois un peu interpoler. Bref. Cette digestibilité des AA, on doit la prendre en compte dans notre calcul : 5 mg d’un AA digestible à 80% ne compte que pour 4mg bien sûr. On obtient ainsi le DIAAS, département international des athlètes et amateurs sportifs. Euh non, Digestible Indispensable Amino Acid Score.
Voici ce que ça donne sur notre aliment imaginaire : la situation est encore pire que ce qu’on pensait, car la lysine de cet aliment ne se digère qu’à 85%, donc au final on n’assimile que 53% des protéines.
| Acides aminés essentiels | Valeur de référence (Quantité en mg pour l’assimilation complète d’un gramme de protéine) | Quantité (en mg) par gramme de protéine d’un aliment imaginaire | Digestibilité de l’AAE pour notre aliment imaginaire | Quantité digestible (en mg) par gramme de protéine de notre aliment imaginaire | Pourcentage | |
| Tryptophane | 6,6 | 8 | 0,9 | 7,2 | 109 | |
| Thréonine | 25 | 37 | 0,92 | 34 | 136 | |
| Isoleucine | 30 | 30 | 0,88 | 26,4 | 88 | |
| Leucine | 61 | 53 | 0,9 | 47,7 | 78 | |
| Lysine | 48 | 30 | 0,85 | 25,5 | 53 | ⟵ AAE limitant |
| Méthionine + Cystine (SAA) | 23 | 20 | 0,95 | 19 | 83 | |
| Phénylalanine + Tyrosine (AAA) | 41 | 45 | 0,9 | 40,5 | 99 | |
| Valine | 40 | 50 | 0,94 | 47 | 118 | |
| Histidine | 16 | 16 | 0,82 | 13,1 | 82 |
DIAAS des aliments
C’était un profil inventé d’acides aminés, voici ce qu’il se passe avec de vrais aliments.
| Type d’aliment | Protéines pour 100 g | DIAAS | AAE limitant | Protéines assimilables pour 100 g |
| Viande | 20 | 1,1 | — | 20 |
| Poisson | 20 | 1,1 | — | 20 |
| Œuf | 12 | 1,1 | — | 12 |
| Fromage | 24 | 1,2 | — | 24 |
| Céréales | 12 | 0,57 | Lysine | 7 |
| Oléagineux | 25 | 0,6 | Lysine | 15 |
| Légumineuses | 23 | 0,82 | SAA | 19 |
Pour la viande, le poisson, les œufs, le fromage, tout va bien, le DIAAS est même supérieur à un. Alors évidemment on ne peut pas assimiler plus de protéines que disponibles, donc l’excédent est perdu… ou presque, comme nous allons le voir dans 1 minute. Mais les choses se corsent pour les aliments végétaux.
C’est bien ce que je disais, les protéines végétales c’est pourri. Tu prétendais tout à l’heure qu’il y avait 12g de protéines dans 100g de céréales, mais avec un DIAAS à 57% ça ne fait plus que 6,8g, alors que mon entrecôte est restée à 20g elle. Pareil pour tes oléagineux, 25g tu parles ça ne fait plus que 15 au final. Si tu manges 250g de céréales et 50g d’oléagineux, ce qui fait déjà 1200 kcal, tu n’as même pas 25g de protéines assimilables…
Protéines végétales
Pas si vite. Remarquons d’abord qu’il n’y a pas de différence pour la santé entre par exemple 1g de protéines de bœuf avec un diaas de 1, et 2g de protéines de blé avec un diaas de 0,5 : en d’autres termes, la qualité des protéines végétale est la même, ce sont les mêmes AA, c’est seulement leur digestibilité et leur quantité qui changent. Et 15g de prot assimilables pour 100g d’oléagineux, ça reste très correct. Simplement, on n’utilise pas tout le potentiel des protéines. Mais on peut améliorer ça.
Et là, la combinaison est la clé. Eh oui, les céréales sont pauvres en lysine mais riches en SAA, tandis que les légumineuses c’est l’inverse.
Si on les associe, magie magie (et vos idées ont du… euh), en mangeant 1/2 g de protéine de céréale et 1/2 g de protéine de légumineuse on obtient un DIAAS de 94%, tada.
Céréale+légumineuse, c’est l’association phare de la cuisine végétarienne. Mais quelle quantité de légumineuse faut-il mettre ? Voici le DIAAS (en rouge) et les protéines assimilables (en bleu) en fonction de la proportion de légumineuses dans 100g de mélange céréales+légumineuses.
Il y a deux choses à remarquer :
- premièrement, on atteint un DIAAS maximal d’environ 94% sur une plage allant de 30 à 55g de légumineuse dans notre mélange. C’est beaucoup mieux que les 57% des céréales seules, ou même que les 82% des légumineuses seules ;
- deuxièmement, la quantité de protéines assimilables continue d’augmenter même lorsque le DIAAS baisse, simplement parce qu’on remplace des céréales par des légumineuses qui contiennent beaucoup plus de protéines.
Pour obtenir un DIAAS encore plus proche de 100%, on peut tenter d’autres associations, mais malheureusement les protéines végétales, à l’exception notable des légumineuses, sont généralement faibles en lysine. On peut faire un peu mieux que 94% en ajoutant un soupçon d’oléagineux. Mais sinon il faut aller chercher du côté du fromage ou des œufs pour compléter : avec seulement 5g de fromage on peut obtenir un diaas de 100%. Là c’est vraiment de l’optimisation, un diaas de 94% ou de 100% c’est quand même haricot blanc et blanc haricot, surtout vu la marge d’erreur de mes données sur les AA.
On voit encore mieux l’impact du diaas dans l’association oléagineux-fromage :
Cette fois, les protéines assimilables baissent lorsque l’on s’éloigne de la proportion idéale. Cette proportion correspond à 100g de skyr (soit 10g de protéines de fromage) avec 60g d’oléagineux (soit 15g de protéines), ce qui donne donc 25g de protéines assimilables environ, un bon petit en-cas pour sportif.
Ah, dernière chose, et plutôt une mauvaise nouvelle pour ceux qui comptaient équilibrer leurs apports protéiques sur une journée entière. Les AAE « en excès », s’ils ne sont pas utilisés dans les quelques heures, s’oxydent et sont perdus. Les associations de protéines doivent donc se faire au sein du même repas.
Les menus
Bon, elle était longue cette parenthèse. Le père et sa fille nous attendent et ont faim. C’est l’heure du déjeuner, et habituellement madame répartit ses apports énergétiques ainsi :
- petit déjeuner 25%
- déjeuner 35%
- goûter 15%
- dîner 25%
| Type d’aliment | Énergie pour 100 g | Protéines pour 100 g | AAE limitant | CO2-eq / kg | Prix à la louche pour 1 kg |
| Bœuf | 170 kcal | 20 g | – | 34 kg | 15 € |
| Porc ou volaille | 170 kcal | 20 g | – | 8 kg | 15 € |
| Poisson | 170 kcal | 20 g | – | 9 kg | 15 € |
| Œuf | 150 kcal | 12 g | – | 2,5 kg | 6 € |
| Fromage | 370 kcal | 24 g | – | 7 kg | 15€ |
| Céréale | 355 kcal | 12 g | Lysine (57%) | 1 kg | 4 € |
| Légumineuse | 370 kcal | 23 g | SAA (82%) | 0,5 kg | 5 € |
| Oléagineux | 610 kcal | 25 g | Lysine (60%) | 5 kg | 18 € |
| Légume | 72 kcal | 2 g | SAA (80%) | 0,5 kg | 4 € |
| Fruit | 62 kcal | 1 g | SAA (70%) | 0,8 kg | 4 € |
Et voici les assiettes.
Menu 1 – Classique :
- 100g de viande (bœuf, volaille ou porc) ou de poisson ou 3 œufs ;
- 100g de légumes et 50g de fruit ;
- 120g de céréales ;
- 15g d’huile.
Menu 2 – Italiano :
- 50g de fromage ;
- 100g de légumes et 50g de fruit ;
- 120g de céréales ;
- 13g d’huile.
Menu 3 – Flexi :
- 1 œuf ;
- 10g de fromage ;
- 100g de légumes et 50g de fruit ;
- 30g d’oléagineux ;
- 20g de légumineuses ;
- 80g de céréales ;
- 11g d’huile.
Menu 4 – Végan :
- 100g de légumes et 50g de fruit ;
- 20g d’oléagineux ;
- 55g de légumineuses ;
- 80g de céréales ;
- 13g d’huile.
| Menu | Dominante | Énergie | Protéines assimilables | DIAAS | Prix à la louche | Prix par jour | CO2-eq | CO2-eq par jour |
| Objectif | 833 kcal | 28 g | < 2 kg | |||||
| Classique | Bœuf | 834 kcal | 37 g | 100 % | 2,70 € | 7,70 € | 3,65 kg | 10,4 kg |
| Porc, volaille ou poisson | 834 kcal | 37 g | 100 % | 2,70 € | 7,70 € | 1,05 kg | 3 kg | |
| Œufs | 834 kcal | 37 g | 100 % | 2,20 € | 6,30 € | 0,7 kg | 2 kg | |
| Italiano | Blé – fromage | 831 kcal | 29 g | 100 % | 1,93 € | 5,50 € | 0,59 kg | 1,7 kg |
| Flexi | Très peu de tout | 836 kcal | 32 g | 96 % | 2,12 € | 6,10 € | 0,58 kg | 1,65 kg |
| Végan | Céréales – légumineuses | 830 kcal | 28 g | 94 % | 1,70 € | 4,90 € | 0,37 kg | 1,05 kg |
La madame et son papa se disent quand même que c’est bien fait, on retrouve effectivement les constats des épisodes précédents :
- 100g de viande ou équivalent ne sont pas nécessaires (trop de protéines) et émettent bien trop de gaz à effet de serre ;
- on peut tout à fait obtenir la grande quantité de protéines demandée par madame avec un régime végétalien, qui obtient un diaas supérieur à 90% presque aussi bon que la viande, pour seulement 1kg de CO2 par jour ;
- les deux autres repas sont des intermédiaires : plus d’impact carbone, mais significativement moins qu’une alimentation à base de bœuf.
Voilà, mission accomplie. Si vous pensiez que les protéines végétales s’taient cachées, j’espère que vous les avez trouvées.
Sources principales
- Fichier canadien sur les éléments nutritifs (FCÉN)
- Base Agribalyse (ADEME)
- Adhikari, Schop, de Boer et Huppertz : Protein Quality in Perspective: A Review of Protein Quality Metrics and Their Applications (Nutrients, 2022) et les nombreux autres articles cités en bibliographie
- La page Wikipédia sur les acides aminés essentiels
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