Version classiqueVersion mobile

L'alimentation demain

 | 
Gilles Fumey

Les protéines végétales : un nouvel eldorado nutritionnel

Christophe Lavelle et Karen Uriot

Texte intégral

1À l’heure où l’expansion démographique et le réchauffement climatique poursuivent conjointement leur progression, « nourrir la planète » apparaît comme un défi majeur du xxie siècle. Dans cette quête d’un système alimentaire sain, durable et équitable, quelques résolutions s’imposent d’elles-mêmes, comme la diversification des sources nutritionnelles et la réduction du gaspillage à toutes les échelles de la chaîne alimentaire, de la fourche à la fourchette. La production de protéines occupe une place centrale dans la stratégie agroalimentaire à adopter, près d’un milliard de personnes souffrant d’un apport protéique insuffisant. Généralement d’origine carnée dans les modes de consommation des pays développés, les protéines voient leurs sources varier progressivement, à la faveur notamment d’un rejet grandissant de l’élevage industriel et de ses dérives, pour des raisons éthiques et écologiques. Les alternatives ne manquent pas, insectes, algues et légumineuses revenant le plus souvent dans le haut du panier. Après les révolutions céréalières vertes du milieu du xxe siècle, une nouvelle ère s’ouvre ainsi pour les végétaux, sources désignées de protéines durables et équitables qui, à défaut de « nourrir la planète » à eux seuls, devraient au moins y contribuer de plus en plus.

Les protéines végétales en grand nombre

  • 1 <https://www.anses.fr/fr/system/files/NUT-Ra-Proteines.pdf>.

2Notre alimentation se compose d’eau, de micronutriments comme les minéraux et vitamines, qui participent au bon fonctionnement de notre organisme et de macronutriments comme les lipides, glucides, protéines, qui nous apportent l’énergie et les constituants élémentaires dont notre organisme a besoin pour se construire et entretenir son métabolisme. Pour ce qui est des protéines, l’Anses (Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail ; anciennement Afssa) recommande qu’elles couvrent une part de 15 % de l’apport calorique total, dont la moitié devrait provenir de sources végétales pour diversifier l’apport en acides aminés1.

  • 2 Plantes dont on consomme les graines (parfois réduites en farine), à la manière des céréales, mais (...)

3Parmi les sources végétales privilégiées, on trouve principalement le blé, dont le grain renferme jusqu’à 20 % de protéines et le soja qui en contient plus de 30 %. Le soja est emblématique de la nouvelle transition alimentaire* en train de se produire puisqu’à l’origine principalement cultivé sur le continent américain pour l’alimentation du bétail, il devient progressivement un aliment de consommation directe de l’alimentation humaine à travers ses nombreux produits dérivés comme le lait, la farine, le tofu ou le tempeh. Outre les « stars » que sont le blé et le soja, de nombreuses espèces cultivées présentent une source importante de protéines, que ce soit dans les céréales comme l’avoine, le maïs, le riz, les pseudo-céréales2 telles que le quinoa, l’amarante, le sarrasin, mais aussi les légumineuses (lentilles, haricots, pois, fèves), et enfin les graines et fruits oléagineux (tournesol, colza, courges, amandes, noix et noisettes).

4Enfin, on note qu’en plus de leurs qualités nutritives, les protéines végétales sont couramment exploitées par l’industrie agroalimentaire pour leurs propriétés fonctionnelles, texturantes, émulsifiantes, liantes ou moussantes.

Une grande richesse nutritionnelle

5Qu’il s’agisse de micro-organismes, d’animaux ou de végétaux, les êtres vivants renouvellent leurs cellules au quotidien à partir d’éléments prélevés dans leur environnement par le biais de l’alimentation. Parmi ces matériaux se trouvent les acides aminés, au nombre de vingt, qui constituent les sous-unités des protéines de structure et des protéines fonctionnelles (enzymes). Chez l’être humain, certains acides aminés sont synthétisés par les cellules, mais neuf d’entre eux, qualifiés d’essentiels, doivent nécessairement être apportés par l’alimentation, par la digestion de protéines animales ou végétales.

6Côté quantité, l’Anses recommande un apport protéique journalier de 0,8 g/kg/jour, valeur nettement inférieure aux quantités actuellement consommées en France où l’on dépasse les 1,4 g/kg/jour. Le fait est que, dans les sociétés occidentales, on constate beaucoup plus d’excès que de carences en protéines, sauf chez les végétariens* qui équilibrent mal leur alimentation ou chez les personnes âgées et les femmes enceintes.

7Côté qualité, la valeur nutritionnelle des protéines dépend de plusieurs facteurs, et notamment de la teneur en acides aminés essentiels et leur biodisponibilité – qui correspond à la proportion effectivement absorbée par la muqueuse intestinale et servant de nutriment pour le métabolisme cellulaire. Sur cet aspect, on avance souvent que les protéines animales seraient de meilleure qualité que les protéines végétales parce qu’elles contiennent tous les acides aminés essentiels. En effet, certains acides aminés comme la lysine et la méthionine, sont trop peu présents dans les plantes qui composent habituellement les repas européens pour satisfaire les besoins nutritionnels. Afin de pallier le risque de carence, il est généralement conseillé de composer les plats méthodiquement, en combinant les céréales qui apportent la méthionine, et les légumineuses qui apportent la lysine. Ces associations sont présentes dans de nombreux plats traditionnels : haricots et maïs au Mexique, pois chiches et blé au Maroc, riz et lentilles en Inde.

8La transition d’une alimentation carnée vers une alimentation majoritairement, voire exclusivement végétarienne, fait planer l’ombre d’une santé fragilisée par les carences. Il est important de s’interroger sur l’autre extrémité du spectre : la surconsommation de protéines animales dans les pays développés, facteur de troubles rénaux et de nombre de cancers, même si ce dernier point reste controversé. Il faut cependant noter que les protéines ne sont pas nécessairement responsables de ces effets, les plats à base de viande étant souvent plus gras que les plats végétariens. L’effet protecteur des végétaux contre les maladies cardio-vasculaires et les maladies dégénératives, souvent invoqué, pourrait en outre être imputé à leur richesse en fibres, en vitamines et en antioxydants. À l’inverse des pièces de viande qui ne sont constituées que de quelques types de cellules comme des cellules musculaires et adipeuses, les graines sont des structures plus complexes comportant les ingrédients nécessaires à la croissance de la future plante, soit des agents dits « protecteurs » et de nombreux nutriments essentiels.

  • 3 <http://www.gepv.asso.fr/fichiers/20160216162711_MPV_et_sante_2010.pdf>.

9Enfin, les choses n’étant jamais simples en termes de pathologies, une nouvelle crainte liée à l’absorption de protéines végétales en grande quantité fait surface : la présence de phytohormones, molécules de petite taille présentes dans certaines plantes et dont la structure chimique est proche de celle des hormones humaines, les conduisant à mimer la fonction de l’hormone elle-même : on parle alors de perturbateur endocrinien*. Les plus médiatisées sont les phyto-œstrogènes du soja qui joueraient le rôle d’hormones « féminisantes ». Leur effet sur l’organisme reste difficile à déterminer tant les doses ingérées sont variables, mais des répercussions sur la durée du cycle menstruel et sur le taux de testostérone des hommes ont déjà été rapportées3.

  • 4 On pense notamment au Groupe d’Étude et de Promotion des Protéines Végétales <http://www.gepv.asso.fr> et des nombreux médi</http> (...)

10Concernant les habitudes alimentaires, une des causes limitant la consommation des végétaux est la présence d’un certain nombre de facteurs antinutritionnels : d’une part, les inhibiteurs de protéases et les phytates qui réduisent tous deux le coefficient d’utilité digestive des protéines, mais qui sont facilement éliminés par traitement thermique et, d’autre part, les glucides de flatulence. L’inconfort digestif créé par ces derniers est dû à l’absence dans l’intestin d’une enzyme qui permet de les dégrader. Ce sont donc les bactéries de notre microbiote intestinal qui se chargent de cette dégradation par un processus de fermentation entraînant le dégagement de gaz. Un simple trempage des graines permet cependant, en initiant le processus de germination, de réduire le taux des oligosaccharides de flatulence. Consciente de ces inconvénients, l’industrie travaille sur les procédés innovants comme la sélection de variétés, les techniques de transformation, et lance régulièrement des campagnes de communication afin d’améliorer la popularité de ces ingrédients4.

Le coût écologique

  • 5 Sur ce sujet, voir l’article de Michaël Bruckert dans cet ouvrage.

11Dans la plupart des pays développés, l’apport protéique total est constitué à près de 70 % de protéines animales fournies par la viande, le poisson, les œufs et les produits laitiers, ce rapport étant inversé au niveau mondial, avec une prépondérance au Sud de la consommation de protéines végétales, pour des raisons de ressources. En raison du coût économique de la viande, très supérieur à celui des produits végétaux, la répartition des aires de consommation de protéines animales est liée au niveau de vie. L’alimentation carnée tend cependant à augmenter avec le développement des États5. À titre d’exemple, la consommation de calories d’origine animale en Chine est passée d’environ 30 kcal/pers/jour en 1960 à près de 450 kcal/pers/jour aujourd’hui, autrement dit l’équivalent de la consommation des Français en 1990 (550 kcal/pers/jour aujourd’hui) alors qu’elle plafonne à environ 75 kcal/pers/jour en Afrique. Cette évolution moyenne n’est pas sans poser problème, l’élevage demeurant le principal utilisateur de terres agricoles. Outre le pâturage, de larges surfaces cultivables sont dédiées à la production fourragère. Or, même si en transformant le fourrage en viande, l’élevage permet la valorisation de protéines de mauvaise qualité pour offrir des protéines de meilleure qualité, la conversion produite réduit globalement le potentiel nutritif des surfaces cultivables puisqu’il faut en moyenne 16 kcal d’origine céréalière pour produire 1 kcal d’origine bovine. L’argument en faveur de l’élevage ne peut donc tenir que dans les zones agricoles à faibles rendements comme les pâturages de montagne et non pour les élevages intensifs, pourtant de très loin les premiers fournisseurs de viande dans les pays industrialisés.

12D’un point de vue équitable, l’augmentation de la population mondiale combinée à une préférence pour les protéines animales, risque d’encourager la hausse du prix des céréales et favoriser les inégalités d’accès à une alimentation saine.

13D’un point de vue écologique, la transition vers, ou plutôt le retour à, une alimentation plus végétale apparaît comme une condition nécessaire au ralentissement des changements climatiques dus aux gaz à effet de serre ainsi qu’à la préservation des ressources en eau potable, réparties de manière très variable à la surface du globe, créant des inégalités d’accès à l’eau accentuées par des besoins variables selon les régions. Environ 5 000 litres d’eau sont nécessaires pour produire 1 000 kcal d’aliments d’origine animale contre 1 000 litres pour 1 000 kcal d’aliments d’origine végétale. Sur le plan qualitatif, l’agriculture est responsable d’une grave pollution des eaux, les engrais utilisés en grandes quantités pour améliorer les rendements des surfaces cultivées sur le court terme appauvrissant durablement les sols, poussant les agriculteurs à en répandre toujours plus. Les fertilisants stimulent également la croissance d’algues dans les cours d’eau qui, en surnombre, provoquent l’asphyxie des milieux aquatiques. Les déjections des animaux d’élevages, concentrés sur des surfaces restreintes et mal distribuées, excèdent la capacité d’absorption des sols. Par l’intermédiaire du ruissellement des précipitations, des dérivés azotés auxquels s’additionnent des résidus d’antibiotiques se déversent dans les nappes phréatiques, jusqu’à les rendre impropres à la consommation.

Comportements sociaux et nouveaux modes de consommation

  • 6 <http://www.gepv.asso.fr/Default.aspx?lid=7&rid=615&rvid=627>.

14Dans ce contexte, comment faire évoluer les modes de consommation ? En 2014, le GEPV (Groupe d’étude et de promotion des protéines végétales) élabore un baromètre de la perception des protéines végétales6 auprès d’un millier de personnes. Cette perception par les Français est très positive : ils les déclarent, aux trois-quarts, bonnes pour la santé, éco-respectueuses, de bonne qualité gustative. Le GEPV précise que la notoriété des protéines végétales progresse. Un quart des Français affirment vouloir en consommer plus régulièrement et 35 % souhaitaient réduire leur consommation de viande pour des raisons de santé (70 %), de prix (39 %) et d’environnement (38 %). Le marché mondial des protéines végétales se prépare à une forte croissance : sa progression serait estimée à plus de 41 % entre 2013 et 2018, passant de 7,1 milliards à 10 milliards d’euros.

15Les consommateurs occidentaux, culturellement très attachés aux produits d’origine animale constituant leur alimentation traditionnelle, doivent être rassurés vis-à-vis des apports nutritionnels d’un régime réduit en protéines animales et convaincus quant aux qualités organoleptiques des protéines végétales. Peut-on espérer que le tofu s’impose un jour en France, patrie du brie et du pâté en croûte ? L’industrie agroalimentaire y travaille, et tente de plus en plus de séduire les omnivores en leur proposant des produits végétaux répondant aux codes de la cuisine à base de viande : à commencer par le steak lui-même. Des jeunes pousses de la « Food tech* » motivées par l’ambition de transformer l’industrie alimentaire ont germé dans la Silicon Valley depuis quelques années et distribuent désormais leurs produits dans des chaînes de supermarchés bio. Par exemple, la société Impossible Foods à San Francisco, dont l’équipe est constituée de scientifiques, d’ingénieurs, de chefs et de fermiers, élabore un burger végétal dont la texture et le juteux rappellent à s’y méprendre ceux de la viande de bœuf. La marque Beyond Meat, basée à Los Angeles, développe des substituts de viande et axe sa communication sur la qualité nutritionnelle en faisant appel à des athlètes de haut niveau pour promouvoir ses produits. En février 2016, Unilever lance un substitut de mayonnaise sans œuf sous sa marque Hellmann’s, et en 2015, la première « boucherie végétarienne » ouvrait ses portes en France.

16Ces produits semblent s’engager dans la voie d’une consommation plus durable, ils nécessitent de lourds investissements pour fabriquer des copies de ce qui existe déjà en utilisant des matériaux différents. À l’écart de la restauration gastronomique, l’industrie agroalimentaire semble limitée dans sa capacité à vendre des recettes nouvelles, créées ex-nihilo à partir d’ingrédients peu répandus mais intéressants sur le plan nutritionnel. Ainsi, le quinoa, dont la teneur en protéines des graines atteint 18 % et est riche en lysine et méthionine, est cultivé depuis plus de 5 000 ans en Amérique du Sud. Sa farine n’est pas panifiable, mais le quinoa pourrait éventuellement se commercialiser sous forme de lait ou de crème fermentée. On peut également citer l’amarante, qui fournit une graine dont la composition en acides aminés essentiels est intéressante. De nombreux végétaux peuvent ainsi être interrogés pour leur teneur en protéine et leur capacité à s’accommoder dans la cuisine du futur : le sorgho, le coton, sans oublier les algues marines. Concernant ces dernières, notons que la spiruline, aliment d’origine bactérienne obtenu à partir de différentes espèces de cyanobactéries (microalgues), est connue des végétariens pour être une excellente source d’acides aminés, de vitamines et de minéraux.

17Ceux qui s’intéressent aux graines germées sont de plus en plus nombreux et peuvent s’intégrer à une communauté dynamique constituée d’internautes avertis et prompts à partager leurs savoirs sur des aliments vertueux mais encore très marginaux comme la graine de cumin, de fenouil ou de raifort à grand renfort des nouvelles technologies de communication. En effet, la transition alimentaire s’est amorcée avec la disponibilité d’informations diététiques et créatives due à l’essor des sites de recettes puis au partage de photographies qui ont esthétisé les plats végétariens, réputés tristes et pauvres gustativement. Ainsi, un « star-system » du végétarisme se développe sur les réseaux sociaux avec ses représentants influents n’hésitant pas à promouvoir les bienfaits des protéines végétales, tels les sportifs de haut niveau comme Novak Djokovik ou Carl Lewis. Preuve nouvelle de l’engouement rapide pour le sujet, le hashtag #vegan* se rapporte à plus de 26 millions de photos sur Instagram en 2016.

Nourritures politiques

  • 7 <http://www.ladocumentationfrancaise.fr/rapports-publics/134000682/>.
  • 8 <http://agriculture.gouv.fr/le-plan-proteines-vegetales-pour-la-france-2014-2020>.
  • 9 <http://www.lecese.fr/content/vers-une-bioeconomie-durable>.
  • 10 <http://www.epicurium.fr>, cf l’encadré de Dominique Pagès dans cet ouvrage.

18Depuis plusieurs années, avec un retentissement limité, les politiques français s’emparent de la question des protéines végétales. En 2013, le rapport « Un principe et sept ambitions pour l’innovation7 » d’Anne Lauvergeon – à la tête de la commission « Innovation 2030 » – place les protéines et la chimie végétales parmi les axes d’innovation majeurs, considérant que de nouveaux produits alimentaires devraient être conçus pour répondre à la croissance de la demande, en stimulant en synergie l’agriculture et l’industrie agroalimentaire avec sa tradition d’innovation culinaire. Le « Plan protéines végétales pour la France 2014-20208 » porté par Stéphane Le Foll, ministre de l’Agriculture, de l’Agroalimentaire et de la Forêt, se déclare inscrit dans le « projet agro-écologique pour la France », se focalisant cependant sur la nécessité de réinstaller la culture des végétaux sources de protéines à destination de l’alimentation animale sur les surfaces agricoles françaises, pour réduire les importations. En 2016, le CESE (Conseil économique, social et environnemental) réinitie le débat sur l’alimentation végétale à l’occasion de la saisine « Vers une bioéconomie durable9 ». En parallèle, les initiatives privées se multiplient, comme la création récente de l’Epicurium10 structure associative qui se présente comme un « site unique en France, dédié au végétal de la graine à l’assiette ».

19Le salut des protéines végétales s’inscrira-t-il dans une dynamique de création de sensations nouvelles, reposant sur des textures et goûts nouveaux ? Ou proviendra-t-il plutôt de leur capacité à permettre de survivre au sein de la dictature du « bien manger » en atténuant la culpabilité face à une assiette alarmiste, amenant à réfléchir à notre alimentation à la minute et à la molécule près ? Tout porte à penser que les leviers pour stimuler l’intérêt des mangeurs pour les protéines végétales se trouveront probablement à l’intersection du triptyque santé/plaisir/environnement.

20L’industrie de l’élevage doit travailler sur ses méthodes pour limiter son empreinte environnementale comme la dégradation des terres, la pollution de l’atmosphère et des milieux aquatiques, la consommation importante de ressources en eau et en énergie. En même temps, le consommateur doit limiter sa part de viande au profit des végétaux, et l’industrie agricole encourager cette tendance en jouant sur les caractéristiques nutritionnelles, organoleptiques, fonctionnelles et économiques des productions pour en favoriser la consommation directe. Et pour ne pas attendre demain, les Nations unies ont fait de 2016 l’Année internationale des légumineuses ; c’est le moment de cuisiner pois, lentilles et haricots !

Bibliographie

Références bibliographiques

Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), « Dietary Protein Quality Evaluation in Human Nutrition : Report of an FAO Expert Consultation », 31 mars – 2 avril 2011, FAO Food and Nutrition Paper 92, Rome, 2013. Disponible sur : <http://www.fao.org/ag/humannutrition/35978-02317b979a686a57aa4593304ffc17f06.pdf>.

—, « Food and nutrition in numbers », rapport 2014. Disponible sur : «http://www.fao.org/3/a-i4175e.pdf>.

—, Légumineuses. Des graines nutritives pour un avenir durable, FAO, Rome, 2016 « Année internationales des légumineuses ». Disponible sur <http://www.fao.org/3/a-i5528f.pdf>.

Notes

1 <https://www.anses.fr/fr/system/files/NUT-Ra-Proteines.pdf>.

2 Plantes dont on consomme les graines (parfois réduites en farine), à la manière des céréales, mais qui n’appartiennent pas à la famille des graminées.

3 <http://www.gepv.asso.fr/fichiers/20160216162711_MPV_et_sante_2010.pdf>.

4 On pense notamment au Groupe d’Étude et de Promotion des Protéines Végétales <http://www.gepv.asso.fr> et des nombreux médias qu’il anime, page Facebook <https://www.facebook.com/pages/GEPV> et blog <https://proteinesvegetales.com> notamment.

5 Sur ce sujet, voir l’article de Michaël Bruckert dans cet ouvrage.

6 <http://www.gepv.asso.fr/Default.aspx?lid=7&rid=615&rvid=627>.

7 <http://www.ladocumentationfrancaise.fr/rapports-publics/134000682/>.

8 <http://agriculture.gouv.fr/le-plan-proteines-vegetales-pour-la-france-2014-2020>.

9 <http://www.lecese.fr/content/vers-une-bioeconomie-durable>.

10 <http://www.epicurium.fr>, cf l’encadré de Dominique Pagès dans cet ouvrage.

Auteurs

Chercheur au CNRS, rattaché au Muséum National d’Histoire Naturelle à Paris et chercheur associé au pôle Alimentation, risques et santé de l’ISCC, où il a récemment co-fondé le Food 2.0 Lab (http://food20.fr). Biophysicien de formation, coresponsable du GDR ADN (http://gdradn.b325.net) et du réseau PALIM (http://www.palim.fr), il partage ses recherches entre l’épigénétique et la gastronomie. Il enseigne au sein de nombreux établissements d’enseignement supérieur à Paris (dont Le Cordon Bleu) et en province. Il donne régulièrement des conférences auprès du grand public et des professionnels de l’alimentation, en France comme à l’étranger. Auteur d’une cinquantaine d’articles de recherche, il collabore également avec différents magazines et éditeurs dans la rédaction de rubriques et d’ouvrages de science culinaire. Il est membre de nombreuses sociétés savantes scientifiques et gastronomiques (dont la Société Française de Biophysique, l’American Biophysical Society, l’Association for the Study of Food and Society et l’Association des Disciples d’Escoffier).

Titulaire d’un doctorat en biologie cellulaire et moléculaire, elle s'intéresse à l’impact des choix alimentaires sur la santé et l’environnement. Elle est actuellement chercheuse en génomique dans une société de biotechnologies où elle travaille au développement d'une nouvelle méthode de diagnostique de maladies génétiques. Elle est également chercheuse associée à l’Institut des sciences de la communication (ISCC).

© CNRS Éditions, 2016

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540

Rechercher dans OpenEdition Search

Vous allez être redirigé vers OpenEdition Search