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L’objectif des recherches de l'UMR0914 est de contribuer à l’analyse de l’efficacité nutritionnelle de la composante en protéines de l’apport énergétique dans différentes situations physiologiques ou physiopathologiques. Cet objectif est en cohérence avec la politique de l'INRA et d'AgroParisTech.

L’apport en protéines est un facteur nutritionnel déterminant de l’homéostasie corporelle et le rôle de l’apport protéique dans les dysfonctionnements digestifs et métaboliques sont des questions de santé publique. L'établissement de critères de référence sur la qualité de l’apport en protéines, pour la satisfaction des besoins selon les conditions physiologiques, sont des questions d'actualité dans le contexte des réflexions sur l'équilibre entre les sources de produits d'origine animale et végétale, et la recherche de nouvelles sources de protéines.  Ces questions sont abordées selon trois thèmes complémentaires.

1. Apport protéique - Besoins nutritionnels, maintien des fonctions et des tissus, composition corporelle

L’apport protéique fournit les précurseurs de la synthèse protéique et de différents composés azotés et intervient parmi les substrats du métabolisme énergétique. Les caractéristiques de cet apport sont la quantité des protéines, la composition en acides aminés, la présence de fractions peptidiques bioactives, et les profils de mise à disposition de ces composés. Les travaux évaluent l’impact de ces caractéristiques sur l’assimilation et l’efficacité nutritionnelle des protéines, dans des situations physiologiques, des situations de restriction énergétique induisant des pertes tissulaires (Chaston et al, Int J Obes, 2007), des situations de dysfonctionnements (dysfonctionnements digestifs, surpoids, syndrome métabolique), ou des états cataboliques cachectisants (processus inflammatoires, traumatismes, interventions chirurgicales) (Biolo,World Rev Nutr Diet, 2013). Un intérêt particulier concerne la consommation de régimes riches ou très riches en protéines, du fait d’une forte proportion de produits animaux, d’une finalité de contrôle du poids et de la composition corporelle (Pedersen et al, Food & Nutrition Research, 2013). Les études s’intéressent à l’impact au niveau de la physiologie l’intestin et de la composition et l’activité du microbiote dont l’ « état » influence la santé de l’hôte (Pepper et Rosenfeld, 2012 ; Lozupone et al, 2012 ; Costello et al., 2012). Les études analysent aussi le métabolisme protéique, les échanges inter-organes et les voies d’inter-conversions métaboliques (gluconéogénèse, lipogénèse, cétogénèse) en relation avec le maintien des tissus (intestin, masse musculaire, tissu osseux), le contrôle des réserves énergétiques (tissu adipeux, glycogène) et l’homéostasie corporelle.

2. Apport protéique et dysfonctionnements digestifs et métaboliques

Dans le prolongement de ces travaux, les recherches évaluent si des manipulations de l’apport protéique contribuent à prévenir ou aggraver des dysfonctions digestives et métaboliques induites par des conditions nutritionnelles ou physiologiques à risque (régime riche en sucres et/ou lipides, faible activité physique). Les recommandations nutritionnelles visant à la prévention des désordres digestifs et métaboliques se sont surtout intéressées aux composantes glucidiques et lipidiques des régimes, et les données sont plus limitées et pour partie paradoxales pour la composante protéique et pour certains acides aminés possédant notamment un rôle signal ou précurseurs de métabolites actifs. Une partie des données suggère un effet préventif de l’apport protéique ou de certains acides aminés sur des marqueurs du syndrome métabolique (Westertep-Plantenga et al, Br J Nutr, 2012 ; Gannon and Nutall, 2010 ; Dong et al. 2011). A l’inverse, d’autres données indiquent une toxicité potentielle de certains métabolites bactériens au niveau digestif ou systémique (Macfarlane et Macfarlane, 2012 ; Nyangale et al, 2012 ; Davila et al., 2013), un effet de certains acides aminés, en particulier à chaîne ramifiée, qui pourraient induire une résistance à l’insuline et du diabète (Tremblay et al. 2007 ; Zanchi et al, Medical Hypothesis, 2012), et un risque de pathologies métaboliques induit par une exposition, durant la période périnatale, à un niveau élevé de protéine ou de certains acides aminés (Sarr et al., 2010 ; Oster et al., 2011 ; Koletzko et al., 2013 ; Hallam et al., 2013). Les travaux de l’Unité abordent ces différents phénomènes et s'attachent à mesurer les effets synergiques ou antagonistes entre les protéines et les autres nutriments (sucres simples, glucides indigestibles ou partiellement digestibles, lipides et certains acides gras, en particulier n-3). En règle générale, ces travaux intègrent le polymorphisme et la variabilité interindividuelle des réponses aux différents régimes.

3. Apport en protéines et contrôle de la prise alimentaire

Le contrôle de l’appétit par le biais de composés agissant sur la satiété est un enjeu important dans le cadre des stratégies de contrôle du poids (Westertep Annu Rev Nutr 2009). Le rôle des protéines a suscité un intérêt croissant mais les mécanismes sous-jacents et la réalité et la persistance des effets chez l’homme restent incertains (Fromentin Nutr Res Rev 2012). Une question complémentaire concerne le contrôle de l’ingestion de protéines et le rôle des mécanismes homéostatiques et des systèmes de récompense dans le contrôle de l’ingestion et des choix alimentaires (Volkow 2013 obesity reviews)(Griffioen-Roose 2012 AJCN). Ces processus sont abordés en analysant la nature des informations transmises au cerveau par voie nerveuse (nerf vague) et humorale (hormones, nutriments) (Tome 2009 AJCN ; Rasoamanana Prc Nutr Soc 2012) et leur influence sur les voies du contrôle homéostatique de l’ingestion énergétique et sur les voies impliquées dans les systèmes de récompense. Les recherches prennent en compte la nature des protéines, leurs interactions avec les autres nutriments tels que les lipides, les fibres, et la structure/texture des aliments. Des différences interindividuelles de sensibilité à la prise de poids sont systématiquement observées chez les rongeurs et chez l’homme soumis à des régimes lipidiques (individus sensibles ou résistant aux lipides) ou, comme nous l’avons récemment mis en évidence, chez le rat soumis à un régime glucidique (rats sensibles ou résistants aux glucides) (Nadkarni et al, 2013). Dans ce contexte, nous analysons chez l’animal et chez l’homme les différences de sensibilité à l’impact des protéines sur le métabolisme et la satiété en tenant compte des différences de prédisposition à l’obésité. Enfin, dans le prolongement de ces recherches, les études s’intéressent également, à partir de données de consommation, aux relations entre choix alimentaires, apport protéique (quantité/qualité) et satisfaction des recommandations nutritionnelles.