BCAA, acides aminés à chaîne ramifiée : bienfaits, dosage et danger

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Les acides aminés à chaîne ramifiée (BCAA) sont un groupe de trois acides aminés essentiels : la leucine, l'isoleucine et la valine que l’on trouve dans les protéines alimentaires et sous forme de complément. Ils servent à la fabrication des protéines par le corps. Leur rôle principal est la régulation des muscles squelettiques, mais ils interviennent également dans d’autres processus.

Définition

Musculation : les BCAA favorisent le développement de la masse musculaire.

Les acides aminés à chaîne ramifiée (BCAA) sont un groupe de trois acides aminés essentiels : la leucine, l'isoleucine et la valine, que l’on trouve dans les protéines alimentaires. Ils sont appelés ainsi, car ce sont les seuls à posséder une chaîne latérale ramifiée.

Ils sont considérés comme essentiels car le corps ne peut pas les fabriquer. Ils doivent être fournis par l’alimentation. Ils favorisent la fabrication de protéines par le corps. Ils sont donc importants pour le renouvellement cellulaire des muscles squelettiques, mais ils interviennent également dans d’autres processus corporels.

Ils représentent environ 35 à 40% de tous les acides aminés essentiels présents dans le corps, et 14 à 18% de ceux trouvés dans les muscles 1. Ils sont principalement décomposés dans le muscle, alors que la plupart des autres acides aminés sont décomposés dans le foie 2.

Ils sont impliqués dans la génération des protéines et des muscles, mais sont également impliqués dans la régulation de la glycémie. En effet, ils régulent les réserves de sucre, présentes dans le foie et les muscles.

Ils peuvent aussi aider à réduire la fatigue car ils réduisent la production de sérotonine par le cerveau. Cette réduction de la fatigue serait utile pendant l’exercice 3, ainsi que pendant la période de récupération, mais également au niveau cérébral.

Ils sont utiles dans l'accompagnement du traitement de certaines pathologies du foie.

Il est important d’en ingérer quotidiennement des quantités suffisantes, mais de nombreuses sources de protéines, comme la viande et les œufs, les fournissent. Les personnes ayant un apport en protéines suffisamment élevé (1-1,5 g par kg de poids corporel par jour ou plus) n’ont pas besoin d’une supplémentation.

Propriétés et vertus

Glycémie

Des études chez le rat montrent que les BCAA peuvent aider à maintenir une glycémie normale. La leucine et l'isoleucine semblent augmenter la sécrétion d'insuline et amènent les muscles à absorber plus de sucre, diminuant ainsi le taux de sucre dans le sang 4 5‌‌ 6. Cependant, ces effets ne semblent pas être reproductibles chez l’être humain.

L'hyperaminoacidémie est une manifestation de l'inefficacité de l'insuline (obésité). Ce qui peut augmenter la résistance à l’insuline 7 8. La résistance à l'insuline est améliorée après une perte de poids. Cette perte de poids est associée à une normalisation du métabolisme des acides aminés ramifiés9 10 11.

Il est théoriquement plausible qu'un excès de leucine sérique puisse exacerber la résistance à l'insuline 12. Cependant, la privation de leucine 13 et une alimentation riche en leucine 14 améliorent les états de résistance à l'insuline chez le rat.

Les taux de BCAA sériques seraient alors un biomarqueur de la résistance à l'insuline et non la cause de la résistance à l’insuline.

Cependant, il est démontré que lorsqu'ils sont associés à un régime riche en graisses, leur consommation sous forme de supplément peut entraîner une résistance à l'insuline 15 16.

Une supplémentation pourrait augmenter la résistance à l’insuline chez certaines personnes et dans certaines conditions 17. D’autres études sont nécessaires pour établir son innocuité sur la résistance à l’insuline.

Masse musculaire

La leucine est capable d'activer une protéine appelée TOR ou mTOR, qui stimule la synthèse des protéines.

On sait que l'inhibition de cette protéine peut empêcher les effets anabolisants de la leucine chez le rat 18 et l'Homme 19, et ainsi empêcher le développement musculaire. Les effets anabolisants de la leucine sont médiés via la voie mTOR, qui répond à la leucine alimentaire pour induire la synthèse des protéines musculaires.

En dehors de l’action de la leucine, mTOR peut être activé par l'exercice physique, mais seulement après deux à trois heures de repos à la suite des contractions musculaires effectuées 20 21.

Ces effets ont été observés dans le muscle humain après l'exercice et l'ingestion de BCAA 22. L'activation de mTOR a été notée dans le muscle humain au repos, suite à leur ingestion 23 24 25.

Après l'ingestion des acides aminés à chaîne ramifiée et la réalisation d'exercices, les protéines impliquées dans la dégradation des protéines musculaires semblent être supprimées. Ce qui pourrait être un mécanisme indirect de synthèse des protéines musculaires, induit par l’inactivation de mTOR.

Ainsi, ils pourraient contribuer à une amélioration de la masse musculaire, grâce à une fabrication accrue de fibres musculaires. Cependant, il existe des résultats contradictoires 26.

Une proportion plus élevée de leucine que d'isoleucine favorise cet effet 27 28, tant dans la prise de masse, que pour empêcher la fonte musculaire liée à l’inactivité. C'est pourquoi les compléments alimentaires de BCAA sont en général dosés sur un ratio 2:1:1.

Il n'y a actuellement aucune preuve qu’une supplémentation soit plus intéressante qu’un apport alimentaire ou qu'un supplément de protéine naturel.

Des études montrent d’ailleurs que la prise de suppléments contenant des protéines entières peut, au moins dans certains cas, être plus appropriée pour la croissance musculaire que la prise de suppléments contenant des acides aminés individuels 29.

Perte de masse grasse

Si certaines études montrent qu’un apport alimentaire riche en BCAA est corrélé à une moindre prévalence de l’obésité et du surpoids au sein de certaines populations 30 31‌‌, les études sur la perte de graisse, liée à une supplémentation, restent contradictoires.

Chez des sportifs, suivant un régime alimentaire strict, deux études ont montré des résultats positifs. La perte de graisse était plus importante chez les sportifs supplémentés, et ils ont également gagné plus de muscle 32 33.

Mais une étude, menée pendant 8 semaines, contredit ces résultats 34. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si les suppléments offrent ou non des avantages dans la modification de la composition corporelle.

Une étude montre que les BCAA, en cas de surpoids ou d’obésité, ne présentent pas de bienfaits significatifs. Ils ne permettent pas de préserver la masse maigre, ni d’améliorer la sensibilité à l’insuline durant la perte de poids 35.

Il semble donc qu’un apport alimentaire suffisant en acides aminés à chaîne ramifiée pourrait atténuer les risques de surpoids. Dans certaines conditions, des suppléments associés à l’exercice sportif pourraient permettre à la fois d’augmenter la masse musculaire et de diminuer la masse grasse plus efficacement. Cependant, des études supplémentaires sont nécessaires pour comprendre l’impact du régime alimentaire, associé à la supplémentation, et mieux établir ses effets.

Fatigue centrale

Plusieurs facteurs ont été identifiés comme provoquant la fatigue périphérique pendant l'exercice, alors que les mécanismes à l'origine de la fatigue centrale (diminution de l’influx nerveux, fatigue générale) sont moins bien connus.

Les changements dans le niveau de sérotonine (5-hydroxytryptamine) du cerveau sont un facteur qui a été suggéré comme cause de la fatigue. Théoriquement, l'absorption du tryptophane dans le cerveau augmente pendant l'exercice et la synthèse accrue de sérotonine, qui s’en suit, favorise la fatigue et la sédation.

Comme les BCAA partagent le même transport dans le cerveau que le tryptophane, on pense que leur ingestion avant l'exercice peut entraver l'absorption du tryptophane et la production de sérotonine, empêchant ainsi l'apparition de la fatigue.

Il semble que l'exercice augmente l'absorption du tryptophane en moins de 30 minutes 36 37 38. L’effet anti-fatigue n'est valable uniquement que si la supplémentation est accompagnée d’un exercice physique rapproché, les niveaux de sérotonine n’étant pas affectés si il n’y a pas d’exercice 39.

Fatigue cognitive

La sérotonine est un modulateur connu de l'attention, de l'humeur et de la fatigue dans le système nerveux central. La supplémentation en acides aminés à chaîne ramifiée empêche une baisse sérique des BCAA, qui se produit pendant l'exercice. Un déclin sérique provoque normalement un afflux de tryptophane dans le cerveau, suivi d'une production de sérotonine, ce qui provoque de la fatigue.

Une concentration accrue dans la circulation sanguine peut empêcher le tryptophane de pénétrer dans le cerveau, ce qui diminue le résultat potentiel de fatigue cognitive de l'exercice 40. Par conséquent, une supplémentation peut être une méthode appropriée pour améliorer les performances cognitives après l'exercice 41 et conserver un temps de réaction rapide 42.

Fatigue et douleurs musculaires

L'ammoniaque, un possible promoteur de la fatigue associée à la dégradation musculaire 43, semble être liée à la supplémentation en acides aminés ramifiés44. Il a été démontré, chez le rat, qu'une augmentation de l'apport alimentaire permet d'améliorer l'exercice physique. Il est associé à une réduction de la production d'ammoniaque, mais lorsque l’apport est trop important cela inverse la tendance et entrave l'exercice 45.

Chez l'être humain, la dose de 100 mg / kg d'une solution de BCAA 2: 1: 1 (favorisant la leucine), avant un exercice de squat chez des jeunes femmes non entraînées, semble augmenter les concentrations d'ammoniaque par rapport au placebo, 0 à 2 heures après l'exercice 46.

Le lactate diminue chez les femmes non entraînées qui en reçoivent 100 mg / kg. Ainsi la douleur post effort est également réduite. Ils peuvent en effet améliorer la récupération et fournir une certaine protection contre les dommages musculaires par différents processus 47. Les participants, ayant reçu des suppléments, ont évalué leurs niveaux de douleurs musculaires inférieurs à ceux ayant reçu un placebo 48 49 50.

Les BCAA présentent d'autres bienfaits : pris avant l'exercice, ils peuvent également réduire les taux d'épuisement du glycogène, qui sont connus pour interagir avec l'ammoniaque. Néanmoins, une étude sur la pratique du ski alpin, durant 6 à 8 heures, n’a pas montré de bénéfice51 52.

La préservation de la capacité à l’effort pourrait aussi être expliquée, en partie, par le fait qu’une supplémentation en acides aminés ramifiés préserve les réserves de glycogène des muscles, après un exercice intensif. 53 54 Cela permet ainsi au muscle une consommation retardée.

Ingérés à fortes doses (généralement supérieures à 50 g), ils semblent réduire légèrement la fatigue physique et mentale dans les sports d’endurance. Chez des cyclistes, il a été noté une réduction de 7% de l'effort subi et de 15% de la fatigue mentale. Un effet antifatigue a été noté après l'entraînement. Ceci sans amélioration des performances55.

Chez des marathoniens, ces inégalités dans les performances ont pu être aussi observées. Un effet antifatigue général a été constaté56. Le temps d’épuisement a augmenté de 17,2% chez les hommes en bonne santé 57.

Troubles hépatiques et complications

Les BCAA pourraient réduire les complications liées aux troubles hépatiques.

Hépatite C chronique

Il est possible qu'une supplémentation améliore la sensibilité à l'insuline et l'absorption musculaire du glucose chez les personnes atteintes d'hépatite. En effet, une étude a montré que chez les personnes atteintes d'hépatite C chronique et de résistance à l'insuline, ils peuvent améliorer la sensibilité à l'insuline, mais cela ne s'est pas produit chez tous les participants 58.

Cirrhose

Les suppléments de BCAA sont efficaces pour réduire la fatigue et améliorer la faiblesse, la qualité du sommeil et les crampes musculaires chez les personnes atteintes de cirrhose 59.

Sarcopénie

La sarcopénie est définie comme une détérioration de la force musculaire et des performances physiques. Elle est associée à des résultats cliniques défavorables chez les patients atteints de cirrhose.

L'utilisation d'une supplémentation conjointe de BCAA et de L-carnitine peut être utile dans le cadre de la sarcopénie 60.

Encéphalopathie hépatique

Une revue récente, malgré les résultats mitigés des études, suggère que chez les patients atteints d'une maladie du foie, les suppléments à base d'acides aminés ramifiés pourraient être bénéfiques pour réduire la gravité de l'encéphalopathie hépatique, une complication possible des maladies du foie, qui peut entraîner une confusion, une perte de conscience et un coma 61. Des études supplémentaires sont nécessaires.

Cancer du foie

Dans les cas de cancer du foie, la prise de suppléments peut aider à réduire la rétention d'eau et à diminuer le risque de décès prématurés jusqu'à 7% 62.

Opération du foie

Les bienfaits des BCAA ne s'arrêtent pas là.

Une nutrition enrichie en ces acides aminésaméliore la fonction hépatique chez les patients subissant une opération hépatique, contribuant ainsi à réduire le risque de complications et la durée du séjour à l'hôpital 63.

Principes actifs

Les BCAA sont catabolisés principalement dans les muscles squelettiques par des enzymes, ces réactions se produisent dans les mitochondries des cellules 64 65, et sont influencées par l'exercice physique 66. La plupart des autres acides aminés essentiels sont catabolisés dans le foie.

L'augmentation des protéines alimentaires est connue pour augmenter l'enzyme qui les catabolise, 67 accompagnée ou non d’un exercice physique.

Les réserves corporelles d'acides aminés ramifiés sont régulées par le complexe BCAA déshydrogénase, dont l'activité augmente à la fois avec l'exercice et un surplus alimentaire 68 69.

Ainsi, plus il y a d'exercice physique, plus le muscle les consomme et enclenche son processus de régénération.

Différentes formes

En complément alimentaire

Les compléments alimentaires contiennent en principe davantage de leucine que de valine et d’isoleucine.

Les dosages dans les compléments alimentaires correspondent à un ratio de 2:1:1 (2 doses de leucine pour une dose de valine et une dose d’isoleucine). Le ratio peut également être moins élevé ou plus élevé, jusqu’à 4:1:1.

Ils sont généralement disponibles en poudre, gélules ou comprimés.

Certification bio

Ce sont des acides aminés, ils ne peuvent pas être certifiés bio.

Posologie

La prise de BCAA n'est pas nécessaire, si l'apport alimentaire en protéines est suffisant.

Un rapport de l'Organisation mondiale de la santé de 1985 indique que l'adulte moyen devrait consommer au moins 34 mg d'acides aminés ramifiés par kilo de poids corporel chaque jour 70.

Cependant, selon des recherches plus récentes, les besoins quotidiens peuvent atteindre 144 mg / kg de poids corporel par jour 71 72.

  • Femmes : au minimum 9 grammes par jour.
  • Hommes : au minimum 12 grammes par jour.

Les besoins quotidiens peuvent être légèrement plus élevés pour les athlètes et les personnes pratiquant un entraînement intensif.

La quantité à prendre dépend des besoins et objectifs individuels.

  • Des doses allant de 10 à 20 grammes, par jour, sont généralement conseillées.

Les doses peuvent atteindre 50 g par jour. Elles doivent être réparties dans la journée.

Pour toute supplémentation concernant les maladies du foie, il convient de se référer à un médecin.

Effets secondaires des BCAA

Précautions

La prise de ce type de compléments est généralement sans danger et sans effets secondaires. Des études rapportent que les doses comprises entre 15 et 35 grammes par jour sont sans danger 73 74.

Contre-indications

Ils ne sont pas recommandés pour les personnes souffrant de sclérose latérale amyotrophique, également connue sous le nom de maladie de Charcot 75

Le métabolisme des acides aminés à chaîne ramifiée est impliqué dans la pathologie de la sclérose latérale amyotrophique.

Les personnes atteintes de la Maladie des urines à odeur de sirop d'érable devraient limiter leur consommation, car leur corps ne peut pas les décomposer correctement 76.

Ils pourraient jouer un rôle dans les taux plus élevés de SLA observés chez les athlètes, mais cette hypothèse n’a pas été établie.

Interactions médicamenteuses

Il n’existe pas d’interactions médicamenteuses connues à ce jour.

Source dans les aliments

Les aliments qui contiennent le plus de BCAA sont dans l’ordre décroissant:

  • la viande rouge, la volaille et le poisson ;
  • les haricots et les lentilles ;
  • le lait ;
  • le tofu et le tempeh ;
  • le fromage ;
  • les œufs ;
  • les graines de citrouille ;
  • le quinoa ;
  • les noix.

Questions fréquentes

BCAA : c'est quoi ?

Les BCAA (acides aminés à chaîne ramifiée) sont un groupe de trois acides aminés essentiels. Ils participent à de nombreuses fonctions biologiques.

Quels rôles au sein de l'organisme ?

Ils participent à la fabrication des protéines et à la synthèse des tissus musculaires. Ils régulent la glycémie et la production de sérotonine.

Pourquoi en prendre ?

- Régulation de la glycémie
- Favorise le développement musculaire
- Diminution de la masse grasse
- Réduction de la fatigue centrale, cognitive et des douleurs musculaires
- Accompagne le traitement des troubles hépatiques

Quelles sont les mises en garde ?

Son utilisation est contre-indiquée chez les personnes présentant une sclérose latérale amyotrophique ou la maladie des urines à odeur de sirop d'érable.


Marianne Buclet
Marianne Buclet, Auteur

Naturopathe et professeure de yoga