L’acide aminé Leucine (BCAA)

La leucine est un acide aminé essentiel (EAA) de la famille des BCAA avec l’isoleucine et la valine. Les trois BCAA, ou acides aminés branchés (Branched Chain Amino Acid), présentent un métabolisme similaire car ils sont d’abord métabolisés dans la masse musculaire.

La leucine est connue pour son rôle déclencheur de l’anabolisme, se traduisant par la synthèse de nos propres protéines à partir des neuf acides aminés essentiels circulant dans l’organisme. 

Qu’est-ce que la leucine ? Définition

Acide aminé essentiel un peu particulier parmi les huit autres, la L-Leucine est un élément azoté anabolisant, tout comme l’insuline, hormone qui maintient l’anabolisme et la structure des protéines existantes.

En effet, les bodybuilders savent parfaitement que la leucine déclenche l’hypertrophie musculaire après des entraînements intenses de musculation. Elle entraîne la synthèse de nouvelles protéines au sein des fibres musculaires partiellement endommagées par l’exercice de résistance (avec charges).

Cependant, les processus de réparation qu’elle stimule n’a rien de propre au bodybuilding, même si ses effets sont favorables à l’accumulation de la masse musculaire chez l’athlète de force.

Acide aminé anabolisant, la synthèse protéique enclenchée par la leucine permet à l’individu lambda de maintenir sa masse musculaire si ce dernier consomme suffisamment de protéines alimentaires.

Si la leucine présente un rôle déterminant sur la synthèse des fibres musculaires, l’isoleucine et la valine ont également leur importance quant à la gestion des glucides en tant que substrats énergétiques (régulation de la glycémie).

Quels aliments sont riches en leucine ? 

Les aliments riches en protéines complètes de source animale ou végétale sont naturellement riches en leucine.

• L’œuf fait partie des aliments les plus riches en leucine, ce qui renforce encore l’intérêt pour cet aliment complet en protéines et en acides gras essentiels.
• Le poulet et la dinde sont également considérés comme de bonnes sources de L-leucine.
• Parmi les viandes rouges, le boeuf en apporte également.
• Le saumon fait partie des poissons les plus riches en leucine.
• Parmi les sources de protéines végétales, le soja, les amandes ou les arachides contiennent de la leucine. Lentilles et pois chiches sont moins riches en BCAA (acides aminés à chaine ramifiée).
• Le lait et les produits laitiers (fromages, yaourts…) en apportent également.
• Naturellement, les protéines en poudre à base de lactosérum, de caséine ou de protéines végétales apportent une quantité concentrée de leucine à l’organisme. 
  

Quels sont les bienfaits de la leucine en musculation ?

Le lien entre leucine et construction musculaire

La recherche scientifique a établi des liens entre la leucine et la synthèse de nos protéines musculaires et organiques.

Il s’agit naturellement d’un acide aminé essentiel majeur puisqu’il est responsable de l’équilibre azoté du corps humain. Les acides aminés étant composés d’azote (NH3 ou NH2), ce dernier doit être fixé dans l’organisme par la synthèse des protéines :

• Lorsque l’azote présent dans le corps est plus élevé que l’azote excrété, l’organisme est en phase d’anabolisme.
• A l’opposé, l’organisme est en catabolisme.

En déclenchant la synthèse des protéines à partir des acides aminés à sa disposition, la leucine entretient et stimule l’anabolisme du corps humain.

A l’opposé, l’exercice de force entraîne des dommages partiels au niveau des fibres musculaires. En servant de signal à la reconstruction musculaire, la leucine stimule l’accumulation progressive des protéines dans les muscles entraînés. Ce processus se nomme hypertrophie musculaire puisque cette accumulation entraîne un dépassement du niveau de masse musculaire initial.

La présence de leucine au niveau cellulaire entraine une activation de l’enzyme mTOR (mTORC1), un régulateur complexe de la prolifération et de la croissance cellulaire, dépendant de la leucine (1, 2), de l’insuline ou des facteurs de croissance IGF-1 et IGF-2.

Expliqué simplement, disons que la leucine et ses métabolites augmentent le taux intracellulaire de calcium de la même manière que le ferait les contractions musculaires, activant le complexe enzymatique mTOR, induisant la synthèse des protéines par la voie Akt/S6K1.

Les bienfaits de la leucine sur la récupération musculaire 

La leucine est un acide aminé qui joue un rôle majeur sur la récupération musculaire après l’exercice.

Les BCAA et la leucine en particulier, vont contribuer à la synthèse des protéines comme des études cliniques le confirme (3, 4). Naturellement, les études scientifiques démontrent que l’ensemble des acides aminés essentiels doivent être présent pour stimuler la croissance musculaire.

Cependant, un taux plus élevé de leucine parmi les 9 EAA aura tendance à stimuler plus fortement l’anabolisme musculaire en période de récupération post-exercices. Cet effet de la leucine après l’entraînement entraîne aussi une réduction de la fatigue post-exercices sur le plan physique et nerveux après l’exercice.

La leucine améliore les performances sportives

Acide aminé branché, la leucine participe au maintien de la masse musculaire pendant l’exercice. Elle préserve les réserves de glycogène pendant l’exercice tout en favorisant la libération d’énergie et la réduction de la fatigue.

De la leucine ajoutée à une boisson intra-entraînement à base d’acides aminés essentiels améliore les performances sportives avec une dose de 1,6 à 3 g de leucine (8).

Rôle de la leucine sur la perte de poids et le maintien de la masse musculaire

Intérêt de la supplémentation en leucine en vieillissant

De manière générale, la leucine est l’acide aminé le plus anabolisant de tous. Seule l’insuline, l’hormone de croissance et les facteurs de croissance IGF-1 et IGF-2 présentent un effet similaire sur l’anabolisme.

En outre, la recherche ajoute que de prendre de la leucine avec le repas stimulerait l’anabolisme produit par ce même repas après l’entraînement de musculation ou d’endurance (5). Cependant, la variable de l’âge du sujet est particulièrement significative quant aux effets d’un supplément de leucine chez l’athlète ou l’individu sédentaire.

Pourquoi prendre de la leucine en vieillissant ?

Ne présentant pratiquement aucun intérêt chez les jeunes pratiquants de la musculation, l’apport en leucine ne cesse de prendre de l’importance avec l’âge (9).

En conséquence, certaines études cliniques démontrent qu’un apport en leucine chez des personnes âgées, avec un programme d’exercices de musculation et une alimentation riche en protéines, permettent de maintenir la masse musculaire chez ces derniers.

Plusieurs raisons expliquent cette importance augmentée de la leucine avec l’âge, notamment l’extraction splanchnique, c’est à dire la rétention des acides aminés par les cellules intestinales qui augmentent avec l’âge, laissant peu d’acides aminés libres aux autres fonctions physiologiques de l’organisme.

Leucine et perte de poids

Indirectement, la leucine est aussi impliquée dans la perte de poids, favorisant l’utilisation des nutriments à des fins énergétiques lorsqu’elle est supplémentée avec l’alimentation quotidienne (10).    

Les compléments alimentaires à base de leucine : les BCAA

Les BCAA apportent de la leucine avec de l’isoleucine et de la valine.

D’abord métabolisés à l’intérieur du muscle, les BCAA apportent de l’énergie pendant l’exercice et contribuent à l’équilibre entre le catabolisme (énergie) et l’anabolisme musculaire.

A cette fin, de nombreux pratiquants de musculation obtiennent de bons résultats en termes d’énergie libérée pendant l’entraînement et sur le maintien de la masse musculaire avec les BCAA.

Pris en poudre ou en gélules pendant ou avant l’entraînement, les BCAA sont des compléments alimentaires à considérer puisqu’ils apportent de la leucine avec de l’isoleucine et de la valine, au lieu de n’apporter que de la leucine seule.  

HMB ou Leucine ?

Le HMB est un dérivé de la leucine présentant un effet anti-catabolisant sur la masse musculaire. Par contre, la leucine exerce un effet anabolisant.

Vous pouvez donc très bien prendre du HMB au moment où vos apports nutritionnels sont au plus bas (au réveil) et prendre de la leucine avec les repas pour stimuler au mieux la synthèse des protéines.

Peut-on supplémenter la leucine avec de la créatine ?

Oui, il est possible de prendre de la créatine avec de la leucine.

Cette dernière jouera alors un rôle de levier sur l’assimilation de la créatine en déclenchant un pic d’insuline, de la même manière que le ferait une quantité élevée de sucres simples.

Peut-on prendre de la leucine alors que l’on prend déjà de la whey ?

Il est toujours possible de prendre une petite quantité de leucine (2 à 4 g en moyenne) au cours de vos repas et de prendre une whey entre les repas, l’un n’exclut pas l’autre, votre corps ayant besoin de protéines et d’acides aminés essentiels.

La leucine ajoutée stimulera d’autant mieux l’effet anabolisant de vos protéines alimentaires ou en poudre (8). 

Quand prendre de la leucine pour la musculation?

Selon la recherche scientifique, la leucine stimule l’anabolisme et la synthèse des protéines lorsqu’elle est ajoutée à un complexe d’acides aminés essentiels ou avec un repas suffisamment protéiné.

Il serait donc absurde de prendre de la leucine seule avant ou après l’entraînement, contrairement à la prise de BCAA ou d’EAA. 

Quel ratio de BCAA contre isoleucine et valine ?

Le ratio de BCAA reconnu par la recherche scientifique est de 2 parts de leucine pour 1 part d’isoleucine et de valine (2.1.1).

Au plus ce rapport augmente en faveur de la leucine (4.1.1 ou 8.1.1), au plus la part d’isoleucine et de valine sera faible.

La supplémentation en BCAA présentant un taux élevé de leucine par rapport à l’isoleucine et à la valine peut avoir du sens lorsqu’un repas ou une collation est prise avec ce supplément. 

Mais avant ou pendant l’exercice, un ratio 2.1.1 leucine/valine/isoleucine serait préférable étant donné le rôle joué par l’isoleucine sur la régulation du taux de glucose sanguin par l’expression des GLUT4 qui assimilent le glucose au niveau cellulaire (6). Le dosage recommandé de leucine à prendre pendant ou après l’exercice avec des BCAA se situe aux alentours de quelques grammes.    

Quelle dose de leucine prendre ?

La plupart des protéines complètes apportent entre 5 à 10 grammes de leucine pour 100 grammes. 

Autrement dit, un shake de 30 g de whey isolate vous apportera environ 2 à 3 g de leucine. 

La plupart des repas apportent entre 2 à 4 g de leucine également avec une alimentation équilibrée.

Si vous prenez de la leucine pure en poudre, une supplémentation standard apportera entre 2 à 5 grammes environ. Il serait inutile d’en prendre plus. Fragmentez  plutôt vos apports en prenant quelques grammes de leucine avec vos repas afin de favoriser l’anabolisme en cours de journée.  

Naturellement, la quantité de leucine nécessaire au déclenchement de l’anabolisme dépendra surtout de l’âge du sujet.

Au plus l’individu est âgé, au plus la quantité de leucine nécessaire au maintien de la synthèse des protéines sera élevé. Dans certains cas, les chercheurs se basent sur un supplément de 7 grammes de leucine donné à des personnes âgées (7).

Dangers et effets secondaires de la leucine

Une supplémentation raisonnable en leucine ne présente pas d’effets secondaires particuliers à partir du moment où les conseils d’utilisation sont respectés.

Notez qu’une consommation de leucine excessive entraînera une utilisation plus élevée des acides aminés pour la production d’énergie sans stimuler plus encore l’anabolisme post-exercice (8).

Références bibliographiques :

1 – Stipanuk MH. Leucine and protein synthesis: mTOR and beyond., Nutr Rev. 2007 Mar;65(3):122-9.

2 – Duan Y et al., The role of leucine and its metabolites in protein and energy metabolism, Amino Acids. 2016 Jan;48(1):41-51.

3 – Arroyo-Cerezo A et al., Intake of branched chain amino acids favors post-exercise muscle recovery and may improve muscle function: optimal dosage regimens and consumption conditions, J Sports Med Phys Fitness. 2021 Nov;61(11):1478-1489.

4 – Waskiw-Ford M et al., Leucine-Enriched Essential Amino Acids Improve Recovery from Post-Exercise Muscle Damage Independent of Increases in Integrated Myofibrillar Protein Synthesis in Young Men, Nutrients. 2020 Apr 11;12(4):1061.

5 – Layman DK. Role of Leucine in protein metabolism during exercise and recovery, Can J Appl Physiol. 2002 Dec;27(6):646-63.

6 – Morato PN, Lollo PCB, Moura CS, Batista TM, Carneiro EM, Amaya-Farfan J. A dipeptide and an amino acid present in whey protein hydrolysate increase translocation of GLUT-4 to the plasma membrane in Wistar rats, Food Chemistry. 2013

7 – M. S Borack, Elena Volpi,  Efficacy and Safety of Leucine Supplementation in the Elderly, J Nutr. 2016 Dec;146(12):2625S-2629S.

8 –  Stefan M Pasiakos, Leucine-enriched essential amino acid supplementation during moderate steady state exercise enhances postexercise muscle protein synthesis, Am Clin Nutr. 2011 Sep;94(3):809-18. 

9 – Jacinto JL, Leucine Supplementation Does Not Improve Muscle Recovery from Resistance Exercise in Young Adults: A Randomized, Double-Blinded, Crossover Study, Int J Exerc Sci. 2021 Apr 1;14(2):486-497.

10 – Yiying Zhang et al., Increasing Dietary Leucine Intake Reduces Diet-Induced Obesity and Improves Glucose and Cholesterol Metabolism in Mice via Multimechanisms, Diabetes 2007;56(6):1647–1654