Les BCAAs ou Branched-Chain Amino Acids sont 3 acides aminés essentiels d’un même groupe, le groupe des acides aminés à chaines ramifiées. Ils sont dits essentiels car l’organisme n’est pas capable seul de les synthétiser. Un apport exogène via des aliments sources de protéines est nécessaire pour assurer leur ravitaillement. Les BCAAs sont représentés par la L-Valine, la L-Isoleucine et leur chef de fil, la L-Leucine.
Les BCAA dans les compléments alimentaires
Les BCAA (acides aminés à chaîne ramifiée), bien qu’ils soient des composants naturels présents dans les protéines, ne se trouvent pas sous forme libre dans l’alimentation. Ils sont toujours associés à d’autres acides aminés dans les sources protéiques végétales comme animales tels que la WHEY, les œufs, le poisson… L’association de ces trois acides aminés (leucine, isoleucine, et valine) en tant que BCAA est en réalité artificielle et n’existe que dans les compléments alimentaires. Cette combinaison ciblée est conçue pour répondre aux besoins spécifiques des sportifs, notamment en soutien à la récupération musculaire et à la performance, mais il est important de rappeler que ces acides aminés ne sont pas isolés de cette manière dans la nature.
L’intérêt des BCAA
Les BCAA ont longtemps suscité un intérêt considérable, ils ont également fait l’objet de vives controverses lorsqu’ils ont été comparés aux acides aminés essentiels (EAA). Cette ambiguïté provient principalement du fait que l’on tend à les évaluer sur la même application, à savoir la stimulation de la synthèse des protéines, souvent en post-effort.
Cependant, la véritable valeur des BCAA réside dans leur utilisation intra-effort, notamment lors d’efforts ultra-prolongés, où leur capacité à protéger les muscles du catabolisme devient cruciale. Contrairement aux EAA, qui incluent des acides aminés comme le tryptophane, précurseur de la sérotonine et donc stimulant la relaxation, les BCAA sont plus adaptés pour maintenir l’effort en bloquant cette voie de la relaxation pendant l’exercice. Dans ce contexte, ils surpassent les EAA en matière de protection musculaire pendant l’effort.
Controverse entre BCAA et EAA pour la stimulation de la synthèse des protéines
Il est vrai que les BCAA, particulièrement la leucine, stimulent la synthèse des protéines via la voie mTOR (mammalian target of rapamycin), qui régule la synthèse des protéines. Toutefois, cette stimulation est souvent plus efficace lorsque l’ensemble des EAA est présent, car ces derniers apportent les acides aminés nécessaires pour compléter le processus de synthèse des protéines. Des études montrent que, bien que les BCAA initient le processus, ils ne sont pas suffisants seuls pour maintenir une réponse optimale à long terme sans la présence d’autres EAA.
Morton et al. (2018) ont confirmé que, bien que la leucine puisse activer la synthèse des protéines, les EAA dans leur ensemble sont nécessaires pour maximiser cette réponse.
Utilisation intra-effort des BCAA dans les efforts prolongés
Les BCAA ont un avantage particulier pendant les efforts ultra-prolongés comme les marathons ou les ultra-trails. Leur métabolisation directe dans les muscles, contrairement aux autres acides aminés qui passent d’abord par le foie, permet aux BCAA de fournir une source d’énergie supplémentaire et de protéger les muscles du catabolisme pendant ces types d’effort. Cela a été démontré dans des recherches comme celles de Blomstrand et al. (2006), qui ont prouvé que les BCAA peuvent contribuer à réduire la dégradation des protéines musculaires pendant les exercices d’endurance prolongée.
Tryptophane, sérotonine et fatigue centrale
Le tryptophane est un acide aminé essentiel qui traverse la barrière hémato-encéphalique et est converti en sérotonine, un neurotransmetteur impliqué dans la sensation de fatigue (fatigue centrale). Pendant l’effort, la concentration de tryptophane dans le cerveau augmente, favorisant la production de sérotonine, ce qui peut induire une sensation de relaxation ou de fatigue. Les BCAA, en particulier la valine, peuvent bloquer le transport du tryptophane dans le cerveau en compétitionnant pour les mêmes transporteurs. Cela réduit la production de sérotonine pendant l’exercice et aide à prolonger l’effort avant que la fatigue centrale ne se manifeste.
Cette idée est bien soutenue par plusieurs études, y compris celle de Blomstrand et al. (1997), qui a montré que la supplémentation en BCAA peut retarder la fatigue centrale en réduisant l’absorption de tryptophane et, par conséquent, la production de sérotonine pendant les exercices d’endurance.
Ratios des BCAA et le 2:1:1 comme ratio physiologique
Le ratio 2:1:1 (deux parts de leucine pour une part d’isoleucine et de valine) est le plus courant et est considéré comme le ratio physiologique, car il se rapproche de la proportion retrouvée naturellement dans les sources alimentaires complètes de protéines comme le lait ou les œufs. Ce ratio est souvent utilisé parce que la leucine est le principal stimulateur de la voie mTOR, responsable de la synthèse des protéines musculaires, mais les autres acides aminés (isoleucine et valine) sont également nécessaires pour un fonctionnement équilibré.
Effet des ratios déséquilibrés et « Leucine-BCAA »
Les suppléments qui augmentent de manière disproportionnée la leucine par rapport à l’isoleucine et la valine (par exemple, des ratios comme 4:1:1 ou 8:1:1) sont appelés « Leucine-BCAA », ils peuvent entraîner des effets indésirables :
Compétition au niveau des transporteurs : Les acides aminés, y compris les BCAA, utilisent les mêmes transporteurs pour être absorbés dans l’organisme. Si un acide aminé (comme la leucine) est présent en quantité excessive, il peut monopoliser ces transporteurs au détriment des autres acides aminés (isoleucine et valine), ce qui pourrait limiter leur absorption. Cela est bien documenté dans des études sur l’absorption compétitive des acides aminés.
Voies métaboliques : Un excès de leucine peut déséquilibrer les voies métaboliques. La leucine stimule fortement la synthèse des protéines via l’activation de la voie mTOR, mais un excès peut saturer cette voie, rendant l’effet global moins efficace et réduisant l’efficacité métabolique de la supplémentation. De plus, des taux élevés de leucine sans quantités suffisantes d’autres acides aminés peuvent entraîner une oxydation plus rapide de la leucine sans effets supplémentaires sur la synthèse des protéines.
Moment de prise optimal et conditions physiologiques
Les BCAA sont les plus bénéfiques lorsqu’ils sont pris pendant des exercices prolongés.
Intra-effort et protection musculaire : Les BCAA, étant directement métabolisés dans les muscles (plutôt que dans le foie comme les autres acides aminés), peuvent fournir une source d’énergie supplémentaire pendant des efforts intenses ou prolongés, comme les marathons ou les ultra-trails. Cela réduit la nécessité de dégrader les protéines musculaires pour obtenir de l’énergie, protégeant ainsi l’architecture musculaire.
Effets sur la fatigue centrale : Comme mentionné précédemment, les BCAA (notamment la valine) peuvent limiter l’absorption du tryptophane dans le cerveau, ce qui réduit la production de sérotonine, un neurotransmetteur lié à la fatigue. Cela contribue à prolonger l’effort en limitant la sensation de fatigue centrale.
Contexte d’utilisation (jeûne ou déficit calorique) : Les BCAA peuvent être particulièrement utiles dans des situations où l’apport énergétique est faible (par exemple, pendant un entraînement à jeun ou en restriction calorique), car ils aident à limiter la dégradation musculaire et fournissent une source d’énergie alternative pour soutenir l’exercice.
Conclusion
Il est bien établi que les BCAA sont plus adaptés à une utilisation intra-effort pour limiter le catabolisme et préserver la performance musculaire pendant les efforts prolongés. Comparativement aux EAA, les BCAA peuvent être plus bénéfiques dans ce contexte précis car les EAA, en raison de la présence de tryptophane, peuvent contribuer à la relaxation plutôt qu’à la performance pendant l’effort.
Vous l’avez compris, la comparaison entre BCAA et EAA dépend beaucoup du moment de la prise et du contexte sportif. Les EAA restent essentiels pour la synthèse complète des protéines après l’effort, tandis que les BCAA sont plus efficaces pendant l’effort prolongé pour limiter la dégradation musculaire et réduire la fatigue centrale.
