Les légumineuses : remède contre la faim de demain ?


2016, fut l’année des légumineuses décrétée par la FAO - #iyp2016. Que sont les légumineuses et en quoi pourraient-elles représenter le futur pour l’Humanité ? Illustration: mélange de haricots noirs, haricots à l’œil noir, haricots rouges, haricots blancs, lentilles blondes, lentilles corail, lentilles vertes.

Date de publication : 18/02/17


Introduction

L’année 2016 a été déclarée année des légumineuses dans le monde par la FAO. Les légumineuses sont des aliments du sous-groupe des légumes. Ce sont des plantes dont on récolte uniquement les graines pour les conserver séchées1. Les légumineuses regroupent entre autres les lentilles (vertes, brunes, corail, blondes, rouges, belugas etc.), les pois (cassés, jaunes, chiches etc.), les fèves (fève de Nice, grosse fève, fève de Séville etc.), les haricots (Pinto, noirs, rouges, blancs, cornilles, flageolets, mats, d’Espagne, téparis etc.), mais aussi les cacahuètes, le soja, le lupin etc.

Les lentilles, les pois et les pois chiches ont voyagé avec le blé et l’orge depuis le Pakistan où ils avaient été domestiqués. Les migrations humaines et les changements climatiques leur ont fait traverser la Grèce il y a 9000 ans, les Balkans 1000 ans plus tard, puis 500 ans plus tard l’Italie, l’Espagne et le Portugal2.

Mais pourquoi la FAO met-elle en avant ces plantes (et leurs fruits) ? Parce qu’elles présentent deux avantages : elles ont des propriétés nutritives très intéressantes en étant riches en protéines et nutriments, elles ont aussi la capacité de jouer le rôle d’engrais. Nous allons développer ces points.

Propriétés intrinsèques et protéines

Les protéines

Les légumineuses sont tout d’abord riches en protéines. Avec les glucides (sucres) et les lipides (graisses), les protéines sont la troisième source de macronutriments indispensables au corps3. Elles sont indispensables aux muscles, aux os, à la peau, aux cheveux, aux ongles, … en fait à tous les organes et tissus. D’après l’ANSES, il faut un apport de 0,83 à 2,2 g de protéines par kilo de poids corporel par jour. L’âge, le sexe et l’état de santé impliquent des besoins différents3.

Les protéines sont similaires à des constructions d’objets en Lego. Il existe de nombreuses protéines que l’on peut construire avec une palette assez restreinte de briques. Ces briques, appelées acides aminés, sont au nombre de 22 dans la nature. Notre corps n’en utilise que 20 dont 9 doivent être impérativement apportés par l’alimentation parce que l’organisme est incapable de les produire lui-même : ce sont les acides aminés indispensables.

 Besoins journaliers en acides aminés essentiels d’après l’OMS et la FAO

Il est donc indispensable de fournir à notre corps, et en quantités suffisantes, ces 9 acides aminés essentiels. On les trouve dans les produits d’origine animale (poissons et viandes, œufs, lait) mais aussi dans les produits d’origine végétale comme les céréales et bien sûr légumineuses où ils sont en grande quantités. L’organisme les obtient par la digestion des protéines ingérées. S’en suivent des jeux de construction / déconstruction de protéines en fonction des besoins.

Mais il y a deux hics

Le premier hic est que chaque acide aminé doit être apporté en quantité suffisante. Si l’un est en quantité insuffisante (on dit qu’il est limitant), c’est l’ensemble des constructions qui est compromis. Il faut donc veiller à manger des aliments suffisamment riches en acides aminés essentiels. Si la plupart des protéines d’origines animales contiennent globalement suffisamment des 9 acides aminés essentiels par portion, ce n’est pas le cas de tous les produits d’origine végétale : eux ont souvent un acide aminé essentiel limitant. Les produits animaux (lait, œuf, viande, poisson) sont des sources de protéines parfaitement équilibrées, du côté végétal on peut mentionner le quinoa et le soja.

 Composition et assimilation des protéines

Comment prendre en compte ces deux hics ? L’indice PDCAAS (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score) est une méthode qui corrige les quantités d’acides aminées en fonction de leurs biodisponibilités (définition sur le site). Ainsi  les apports réels en chaque acide aminé sont comparés aux apports idéaux. L’acide aminé qui est apporté et assimilé en plus petite quantité suivant nos besoins est l’acide aminé limitant. Ce déficit est présenté avec un score entre 0 et 100%. Le mode de calcul imprécis de cet indice, qui est une très bonne source de travail, sera certainement remplacé prochainement par la DIAAS (Digestible Indispensable Amino Acid Score) qui prendra mieux en compte l’endroit de digestibilité de la protéine (colon, intestin etc.)5,7. Mais de toute manière nous voilà avec un outil qui nous donne une bonne idée de l’utilité des protéines que nous mangeons. Le blanc d’œuf, la caséine (protéine de lait) et la protéine de soja ont un score PDCAA de 100%. La protéine de soja non isoléec’est-à-dire mangée avec la graine de soja, a un score de 91% presque identique au bœuf. Cette différence de score s’explique par la présence d’anti nutriments dans la graine de soja qui sont éliminé quand les protéines de soja sont isolées. Les légumineuses ont un score compris entre 50% et 80% et les céréales entre 40% et 60%8-10.

 Protéines dans différents aliments

Oui les céréales aussi contiennent des protéines ! Et elles sont là pour résoudre nos hics, car il y a une astuce. Les céréales ont généralement le même acide aminé qui est en trop petite quantité, si on compare leur profil d’acides aminés à celui qui nous est indispensable. Cet acide aminé limitant dans les céréales est la lysine (L). De leur côté, les légumineuses sont pauvres en acides aminés soufrés : méthionine (M) et cystine11,12.. Une astuce pour compléter le manque de certains acides aminés dans les légumineuses est donc de les compléter avec des céréales. En effet, les céréales ne manquent pas d’acides aminés soufrés et inversement les légumineuses n’ont pas de lysine en trop petite quantité. On appelle donc les céréales L-M+ (manque de lysine et excès d’acides aminés soufrés) et les légumineuses L+M-. On associe L-M+ et L+M- en mangeant céréales et protéines.

Manger dans la même journée, ou lors du même repas, des céréales en complément des légumineuses, apporte une palette complète sans qu’aucune ambiguïté scientifique ne semble dire sérieusement le contraire11,13-16. Même très bon pour la santé17,18. On trouve d’ailleurs dans les alimentations traditionnelles une association « naturelle » de ces deux types d’aliments9.


Les associations légumineuse et céréales dans les cuisines traditionnelles

Les autres atouts santé

Les légumineuses sont également des sources d’énergie (glucides), et ce d’autant plus lorsqu’elles son associées avec des céréales. Elle ont l’avantage d’avoir un indice glycémique bas, c’est-à-dire que ces glucides sont assimilés lentement, réduisant les facteurs de risque du syndrome métabolique19. Le syndrome métabolique est une association de troubles qui sont des facteurs risques pour des problèmes cardiaques, de surpoids, de diabète, de cancer.

Les légumineuses réduisent le cholestérol20-22, les risques d’obésité23, protègent le système cardiaque en régulant la pression sanguine, et pourraient avoir un rôle dans la prévention des cancers de l’estomac et de la prostate24. Le pois chiche et plus largement les légumineuses25 contiennent des nutriments intéressants qui expliquent ces propriétés :

  • Le Butyrate et le β-sitosterol sont des fibres solubles fermentées qui réduisent les risques de cancer colorectal26,27
  • Des fibres insolubles qui réduisent les risques de cancer du colon28
  • Les fibres solubles baissent le taux de cholestérol LDL29-31
  • La consommation de fibres est associée à une réduction du risque d’obésité et de diabète19,20, peut-être grâce à une augmentation de la sensation de satiété32
  • L’amylose, un sucre lent régulant la libération de glucose, qui réduit le risque de diabète19
  • Le lycopène qui est associé à une réduction du risque de cancer de la prostate26,28
  • Les lécithines, les phyto-oestrogènes, les oligosaccharides, les vitamines E, les saponines et les composés phénoliques, qui pourraient expliquer la protection générale des cancers ou des problèmes cardiovasculaires24
  • Les isoflavones qui participeraient à la réduction des problèmes cardiovasculaires et pourraient avoir une activité anticancéreuse pour l’estomac25
  • Les légumineuses sont aussi riches en minéraux (zinc, cuivre potassium)33


Quelques effets positifs d’une consommation importante de légumineuses

Un avantage cultural

L’association des céréales et des légumineuses c’est bien, mais pourquoi la FAO s’y intéresse ? Manger de la viande, c’est plus simple. En fait, non. D’ici 2050, la Terre comptera 9 milliards de bouches34, et c’est autant de bouches à nourrir. Mais le défi est encore plus grand car le mode de consommation change. Les pays en voie de développement augmentent de 3% chaque année leur consommation de viande et produits d’origine animale35. La production de viande devra ainsi doubler entre 1990 et 2050 pour passer de 230 millions de tonnes à 465 ! Tout comme le lait : 580 à 1 043 millions de tonnes36. Pourquoi est-ce problématique ? Parce qu’1/3 des surfaces agricoles sont destinées à cultiver des végétaux destinés à la production de produits d’origine animale. Environ ¼ de la déforestation mondiale est due à l’élevage. La moitié des produits causant de la déforestation que l’Union Européenne importe sont liés à l’élevage (soit directement pour faire des pâturages, soit indirectement pour cultiver du soja qui nourrira les bêtes par exemple)37. Et c’est là que le bât blesse. Les produits d’origine animale demandent dans leur globalité plus de surfaces et plus de ressources (voir article sur le sujet) que les végétaux. Il faut en moyenne 250 m² pour faire 1 kg de protéines de bœuf, 120 m² pour le porc, 75 m² pour le poulet, 35 m² pour le lait et 12m² pour 1 kg de protéines végétales9. Des valeurs qui peuvent varier suivant les sources, mais des ordres de grandeurs qui sont toujours identiques (lien). Et pour en rajouter une couche, la quantité de gaz à effets de serre émis est plus importante pour les protéines d’origine animale38. Ainsi, un kilo de bœuf émet autant de gaz à effet de serre que 30 kg de lentilles !


Emissions de gaz à effet de serre par kg de produits

La production de légumineuse et leur consommation est donc un atout important, car comme nous l’avons vu elles peuvent très largement satisfaire la demande en protéine. De plus, outre l’atout écologique qu’elles représentent, les légumineuses ont l’avantage d’être des engrais naturels. En effet, elles sont capables de capter l’azote de l’air pour le stocker dans le sol. Sans azote, pas de plante. Ce qui est incroyable c’est que cette capture de l’azote de l’air n’est pas directement le fait des légumineuses : les responsables sont des bactéries regroupées dans des nodules (sortes de petites boules) accrochés aux racines. On appelle cela une association symbiotique39. Sur Terre, les plantes fixeraient ainsi une centaine de millions de tonnes d’azote atmosphérique par an, principalement au travers des légumineuses cultivées40,41. Cette quantité d’engrais « naturel » est du même ordre de grandeur que la production d’engrais chimiques42 qui présentent la fâcheuse manie d’être lessivés par les pluies et donc d’être gaspillés43. Les légumineuses peuvent ainsi être associées à d’autres cultures pour augmenter leur rendement39,44. C’est ce qui se passe par exemple dans la culture dite des trois sœurs : des haricots (légumineuse fournisseuse d’azote) sont associés à du maïs et à la courge.


Les trois sœurs : maïs-courges-haricots45,46

Conclusion

Les légumineuses sont une source importante de protéines, surtout lorsqu’elles sont complétées par des céréales. Elles sont également riches en glucides, en fibres et en autres éléments essentiels à notre santé. Les légumineuses ont la particularité de fixer l’azote de l’air, faisant d’elle des engrais naturels. Toutes ces qualités font des légumineuses un aliment à promouvoir.

Remerciements

Cet article a été relu par Didier Remond, directeur adjoint de l’Unité de Nutrition Humaine à l’INRA de Clermont Ferrand. Il travaille sur la question de l’assimilation des protéines et des acides aminés. Nous le remercions pour sa relecture et ses remarques (lien).



Phosphoré par : Gontier Adrien, Jaeger Catherine

Mots clefs : légumineuses, protéines, gaz_à_effet_de serre, engrais

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Références ▼

[1] FAO. Informations surprenantes sur les légumineuses que vous ne connaissez peut-être pas. fao.org/pulses-2016/fr/

[2] Purugganan, M. D. & Fuller, D. Q. The nature of selection during plant domestication. Nature 457, 843-848 (2009).

[3] ANSES. Les protéines. Définition, rôle dans l’organisme, sources alimentaires, sur (2016) https://www.anses.fr/fr/content/les-prot%C3%A9ines

[4] Gilani, G. S., Cockell, K. A. & Sepehr, E. Effects of antinutritional factors on protein digestibility and amino acid availability in foods. Journal of AOAC International 88, 967-987 (2005).

[5] Consultation, R. Dietary protein quality evaluation in human nutrition. FAO food and nutrition paper 92 (2011).

[6] Evenepoel, P. et al. Digestibility of cooked and raw egg protein in humans as assessed by stable isotope techniques. The Journal of nutrition 128, 1716-1722 (1998).

[7] Schaafsma, G. The protein digestibility–corrected amino acid score. The Journal of nutrition 130, 1865S-1867S (2000).

[8] Wikipedia. Score chimique corrigé de la digestibilité, sur Wikipedia.fr (2016) https://fr.wikipedia.org/wiki/Score_chimique_corrig%C3%A9_de_la_digestibilit%C3%A9

[9] Agrosupdijon. https://www.fun-mooc.fr/courses/agrosupdijon/99001/session01/about

[10] Rutherfurd, S. M., Fanning, A. C., Miller, B. J. & Moughan, P. J. Protein digestibility-corrected amino acid scores and digestible indispensable amino acid scores differentially describe protein quality in growing male rats. The Journal of nutrition, jn. 114.195438 (2015).

[11] Young, V. R. & Pellett, P. L. Plant proteins in relation to human protein and amino acid nutrition. The American journal of clinical nutrition 59, 1203S-1212S (1994).

[12] Payne, P. R. References proteins patterns sur ftp://ftp.fao.org/docrep/fao/meeting/009/ae906e/ae906e25.pdf

[13] Amit, M. Les régimes végétariens chez les enfants et les adolescents. Paediatrics & child health 15, 309 (2010).

[14] Young, V. R. & Pellett, P. L. Current concepts concerning indispensable amino acid needs in adults and their implications for international nutrition planning. Food and Nutrition Bulletin 12, 289-300 (1990).

[15] Association, A. D. Position of the American Dietetic Association and Dietitians of Canada: vegetarian diets. Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics 103, 748 (2003).

[16] Millward, D. J. The nutritional value of plant-based diets in relation to human amino acid and protein requirements. Proceedings of the Nutrition Society 58, 249-260 (1999).

[17] Kushi, L. H., Meyer, K. A. & Jacobs, D. R. Cereals, legumes, and chronic disease risk reduction: evidence from epidemiologic studies. The American journal of clinical nutrition 70, 451s-458s (1999).

[18] Flight, I. & Clifton, P. Cereal grains and legumes in the prevention of coronary heart disease and stroke: a review of the literature. European journal of clinical nutrition 60, 1145-1159 (2006).

[19] Mollard, R. et al. Regular consumption of pulses for 8 weeks reduces metabolic syndrome risk factors in overweight and obese adults. The British journal of nutrition 108, S111 (2012).

[20] Bazzano, L. A., Thompson, A. M., Tees, M. T., Nguyen, C. H. & Winham, D. M. Non-soy legume consumption lowers cholesterol levels: a meta-analysis of randomized controlled trials. Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases 21, 94-103 (2011).

[21] Bouchenak, M. & Lamri-Senhadji, M. Nutritional quality of legumes, and their role in cardiometabolic risk prevention: a review. Journal of medicinal food 16, 185-198 (2013).

[22] Arnoldi, A., Zanoni, C., Lammi, C. & Boschin, G. The role of grain legumes in the prevention of hypercholesterolemia and hypertension. Critical Reviews in Plant Sciences 34, 144-168 (2015).

[23] Rebello, C., Greenway, F. & Finley, J. W. A review of the nutritional value of legumes and their effects on obesity and its related co‐morbidities. obesity reviews 15, 392-407 (2014).

[24] Aune, D. et al. Legume intake and the risk of cancer: a multisite case–control study in Uruguay. Cancer Causes & Control 20, 1605-1615 (2009).

[25] Jukanti, A. K., Gaur, P. M., Gowda, C. & Chibbar, R. N. Nutritional quality and health benefits of chickpea (Cicer arietinum L.): a review. British Journal of Nutrition 108, S11-S26 (2012).

[26] Etminan, M., Takkouche, B. & Caamaño-Isorna, F. The role of tomato products and lycopene in the prevention of prostate cancer: a meta-analysis of observational studies. Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention 13, 340-345 (2004).

[27] Wang, Y., Wang, Z., Fu, L., Chen, Y. & Fang, J. Legume consumption and colorectal adenoma risk: a meta-analysis of observational studies. PloS one 8, e67335 (2013).

[28] Fechner, A., Fenske, K. & Jahreis, G. Effects of legume kernel fibres and citrus fibre on putative risk factors for colorectal cancer: a randomised, double-blind, crossover human intervention trial. Nutrition journal 12, 1 (2013).

[29] Sirtori, C. R. et al. Hypocholesterolaemic effects of lupin protein and pea protein/fibre combinations in moderately hypercholesterolaemic individuals. British Journal of Nutrition 107, 1176-1183 (2012).

[30] Abeysekara, S., Chilibeck, P. D., Vatanparast, H. & Zello, G. A. A pulse-based diet is effective for reducing total and LDL-cholesterol in older adults. British Journal of Nutrition 108, S103-S110 (2012).

[31] Bähr, M., Fechner, A., Krämer, J., Kiehntopf, M. & Jahreis, G. Lupin protein positively affects plasma LDL cholesterol and LDL: HDL cholesterol ratio in hypercholesterolemic adults after four weeks of supplementation: a randomized, controlled crossover study. Nutrition journal 12, 1 (2013).

[32] McCrory, M. A., Hamaker, B. R., Lovejoy, J. C. & Eichelsdoerfer, P. E. Pulse consumption, satiety, and weight management. Advances in Nutrition: An International Review Journal 1, 17-30 (2010).

[33] Iqbal, A., Khalil, I. A., Ateeq, N. & Khan, M. S. Nutritional quality of important food legumes. Food Chemistry 97, 331-335 (2006).

[34] Nations, U. World population prospects-the 2004 revision population database. New York, United Nations Population Division (2002).

[35] Delgado, C. L. Rising consumption of meat and milk in developing countries has created a new food revolution. The Journal of nutrition 133, 3907S-3910S (2003).

[36] Steinfeld, H. et al. Livestock’s long shadow.  (FAO Rome, 2006).

[37] Cuypers, D. et al. The impact of EU consumption on deforestation: Comprehensive analysis of the impact of EU consumption on deforestation. Brussels: European Union (Technical Report–2013–063) (2013). http://ec.europa.eu/environment/forests/pdf/1.%20Report%20analysis%20of%20impact.pdf

[38] FAO. Productivity & Environmental Sustainability, sur (2016) http://iyp2016.org/themes/productivity-environmental-sustainability

[39] FAO. Produire plus avec moins. Guide à l’intention des décideurs sur l’intensification durable de l’agriculture paysanne. (2011).

[40] Mabrouk, Y. & Belhadj, O. Enhancing the biological nitrogen fixation of leguminous crops grown under stressed environments. African Journal of Biotechnology 11, 10809-10815 (2012).

[41] Herridge, D. F., Peoples, M. B. & Boddey, R. M. Global inputs of biological nitrogen fixation in agricultural systems. Plant and Soil 311, 1-18 (2008).

[42] Abrol, Y. P. & Raghuram, N. Agricultural Nitrogen Use and Its Environmental Implications.  (I.K. International Publishing House Pvt. Limited, 2007). https://books.google.fr/books?id=K4eBdc_u78QC

[43] Zahran, H. H. Rhizobium-legume symbiosis and nitrogen fixation under severe conditions and in an arid climate. Microbiology and molecular biology reviews 63, 968-989 (1999).

[44] Robertson, G. P. & Vitousek, P. M. Nitrogen in agriculture: balancing the cost of an essential resource. Annual Review of Environment and Resources 34, 97-125 (2009).

[45] Landon, A. J. The» How» of the Three Sisters: The Origins of Agriculture in Mesoamerica and the Human Niche.  (2008).

[46] Hart, J. P. Evolving the three sisters: The changing histories of maize, bean, and squash in New York and the greater Northeast. Current Northeast Paleoethnobotany II, New York State Museum Bulletin 512, 87-99 (2008).



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