L-Leucine : l'acide aminé clé pour la synthèse protéique musculaire

Qu’est-ce que la L-leucine ?

La L-leucine est l’un des neuf acides aminés essentiels. « Essentiel » signifie que le corps ne peut pas le produire lui-même et doit l’obtenir par l’alimentation. Avec l’isoleucine et la valine, la leucine appartient au groupe des acides aminés à chaîne ramifiée, souvent abrégés en BCAA (Branched-Chain Amino Acids).

Dans les sciences du sport et de la nutrition, la leucine occupe une place particulière. Tandis que tous les acides aminés servent de matériaux de construction pour la protéine musculaire, la leucine est spécifiquement le déclencheur qui démarre la synthèse protéique musculaire (SPM).

Pourquoi la leucine est-elle appelée « acide aminé de démarrage » ?

Dans les sciences du sport et de la nutrition, la leucine est souvent décrite comme « acide aminé de démarrage ». Le contexte : la recherche associe la leucine à l’activation de la voie de signalisation mTORC1 (mechanistic target of rapamycin complex 1) dans le muscle squelettique (Wolfe, 2017 ; Wong et al., 2021). Dans la littérature, cette voie est considérée comme centrale pour la régulation de la synthèse protéique musculaire.

Les études suggèrent que la réponse SPM à un repas reste atténuée en dessous d’une certaine quantité de leucine, même si l’apport protéique total est suffisant. Le concept de seuil de leucine en découle.

De combien de L-leucine a-t-on besoin par jour ?

Le besoin de base en leucine s’élève selon l’OMS/FAO/UNU à 39 mg par kilogramme de poids corporel et par jour (Joint WHO/FAO/UNU Expert Consultation, 2007). Ces valeurs concernent les adultes en bonne santé sans activité physique importante :

Pour les personnes actives et surtout en musculation, les recommandations pratiques sont plus élevées. Plutôt qu’une valeur journalière absolue, les scientifiques du sport regardent le seuil de leucine par repas : 2,5-3 g de leucine sur 3-4 repas donnent 7,5-12 g par jour.

Qu’est-ce que le seuil de leucine ?

Le seuil de leucine désigne la quantité minimale par repas nécessaire pour stimuler de manière maximale la synthèse protéique musculaire. Dans la recherche, une valeur de 2,5-3 g de leucine par repas est établie (Norton & Wilson, 2009 ; Phillips, 2014).

Points clés sur le seuil de leucine :

• En dessous du seuil, la réponse SPM reste sous-optimale, même si l’apport total en protéine est suffisant.
• Au-dessus du seuil, plus de leucine n’apporte aucun bénéfice SPM supplémentaire (effet plateau).
• Chez les personnes âgées (à partir d’environ 60 ans), le seuil est plus élevé, souvent 3-4 g par repas. Ce phénomène s’appelle « résistance anabolique » (Volpi et al., 2013).
• Le seuil s’applique par repas, pas réparti sur la journée. Trois repas avec 2,5 g de leucine chacun fonctionnent mieux qu’un grand repas avec 7,5 g.

Plus de contexte sur la répartition des protéines et des acides aminés au cours de la journée dans l’article Quelle quantité de protéine il vous faut vraiment.

Et la leucine en supplément isolé ?

La poudre de L-leucine pure ou les suppléments BCAA sont commercialisés dans le monde du sport. Les preuves pour une supplémentation isolée en leucine sont mitigées. La plupart des études montrent : la leucine seule, sans le contexte d’un profil complet d’acides aminés, apporte peu de bénéfice supplémentaire pour la synthèse protéique musculaire à long terme (Phillips, 2017).

Consensus pratique : quiconque consomme suffisamment de protéine de qualité sur la journée couvre automatiquement ses besoins en leucine et n’a pas besoin de préparations isolées de leucine. Pour en savoir plus sur les suppléments utiles et inutiles, voir l’article Guide des suppléments.

Sources :

• Joint WHO/FAO/UNU Expert Consultation (2007). Protein and Amino Acid Requirements in Human Nutrition. WHO Technical Report Series 935.
• Norton LE, Wilson GJ (2009). Optimal protein intake to maximize muscle protein synthesis. Agro Food Industry Hi-Tech.
• Phillips SM (2014). A brief review of higher dietary protein diets in weight loss. British Journal of Nutrition.
• Wolfe RR (2017). Branched-chain amino acids and muscle protein synthesis in humans: myth or reality? Journal of the International Society of Sports Nutrition.
• Phillips SM (2017). Current concepts and unresolved questions in dietary protein requirements. American Journal of Clinical Nutrition.
• Volpi E et al. (2013). Is the optimal level of protein intake for older adults greater than the recommended dietary allowance? Journals of Gerontology.
• Wong V et al. (2021). Leucine and mTORC1 signalling in skeletal muscle. Nutrients.