PROTÉINES DE L'ALIMENTATION HUMAINE
La matière vivante est composée principalement de quatre éléments : azote, oxygène, hydrogène et carbone. L'air contient environ 79 p. 100 d'azote et 20 p. 100 d'oxygène. Le dioxyde de carbone (CO2) est nettement moins présent : 0,03 p. 100. Les animaux sont incapables d'utiliser directement les éléments azote et carbone pour synthétiser les acides nucléiques et les protéines dont ils ont besoin. L'homme est ainsi incapable de fixer l'azote atmosphérique pour s'approvisionner en cet élément et laisse ce rôle aux micro-organismes (bactéries comme Rhizobium en symbiose avec des légumineuses, par exemple). Il en va de même pour ce qui concerne le carbone : ce sont les végétaux qui le fixent pour le compte des animaux. Ainsi, végétaux et micro-organismes sont les pourvoyeurs d'azote et de carbone organiques assimilables par les animaux, et donc par l'homme, qui se contentent d’être consommateurs. La distinction entre herbivores et carnivores est fondée sur l'aptitude à utiliser les protéines des organismes fixateurs de carbone et d'azote, directement ou indirectement.
Alors que glucides, lipides et protéines apportent à l'homme le carbone dont il a besoin, seules les protéines alimentaires fournissent l'azote. Cet apport est indispensable à la synthèse des composés azotés : protéines, bases des acides nucléiques, cofacteurs d'enzymes (nicotinamide adénine dinucléotide, NAD), noyau tétrapyrrolique de l'hémoglobine, etc. Ce qui suit ne prend pas en compte les innombrables préparations de protéines alimentaires destinées au mieux-être, à la musculation ou à l’amaigrissement.
Les principales protéines alimentaires
Les protéines végétales
Les végétaux, assimilant azote et carbone, devraient potentiellement être des fournisseurs de premier choix en protéines pour l'homme. Mais il n'en est rien : faible titre en protéines (les végétaux sont riches en molécules indigestes pour l'homme : cellulose, hémicellulose, pectines, lignines) ; carence en certains acides aminés ; présence de facteurs antinutritionnels (hémagglutinines, phénols, inhibiteurs de protéases digestives).
Les protéines dans les feuilles (de 1 à 5 p. 100) sont localisées dans le cytoplasme, le stroma et les thylacoïdes du chloroplaste. La ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase oxygénase (RuBisCO), appelée aussi « protéine blanche », enzyme responsable de l'assimilation du dioxyde de carbone, est la protéine la plus abondante sur la Terre. Les autres enzymes du cycle de Calvin et les protéines des antennes collectrices de lumière constituent aussi des aliments.
Les grains de céréales constituent une autre source de protéines végétales (de 6 à 13 p. 100). Ces protéines, associées à l'amidon, sont classées selon leur solubilité : les albumines, solubles dans l'eau ; les globulines, solubles dans les solutions salines neutres ; les prolamines, solubles dans l'éthanol à 70 p. 100 ; les glutélines, solubles dans les solutions acides ou alcalines. Les prolamines de blé, de maïs et d'orge sont appelées, respectivement, gliadine, zéine et hordéine. Les glutélines du blé sont les gluténines. Les gliadines sont des marqueurs biochimiques de la qualité boulangère des farines. On observe une trentaine de gliadines différentes dans une même variété de blé. Ces deux classes de protéines végétales constituent la majeure partie du gluten, l'autre constituant étant de nature lipidique. Le gluten confère à la farine ses propriétés viscoélastiques lors de la panification. Les gluténines s'associent dans le grain de blé pour donner des édifices moléculaires de plusieurs millions de daltons (1 Da = 1,66 × 1027 kg).
Le soja est consommé en Extrême-Orient depuis deux mille ans. Ce n'est que récemment (1930)[...]
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Écrit par
- Jean-Claude MEUNIER : docteur ès sciences, directeur de recherche au CNRS
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