Whey, caséine ou protéine végétale : ce que disent les études

Whey, caséine, pois, soja, riz : le rayon des protéines en poudre promet beaucoup, et chaque type a ses défenseurs. La whey serait la plus « anabolique », la caséine la seule utile la nuit, les protéines végétales moins efficaces. Cet article reprend ces affirmations une par une, avec ce que les études publiées permettent de dire, et ce qu’elles ne permettent pas de dire. Il commence par une évidence que le marketing fait oublier : la quantité totale de protéines de la journée compte bien plus que le type de poudre.

1. La question : comparer des poudres, ou comparer des apports ?

La whey, ou protéine de lactosérum, et la caséine sont les deux grandes familles de protéines du lait. La whey est la partie soluble, celle qui reste dans le petit-lait quand on fabrique du fromage ; la caséine est la partie qui forme le caillé. Les protéines végétales en poudre sont extraites le plus souvent du pois, du soja ou du riz, parfois du chanvre ou d’autres plantes, et souvent vendues en mélange. Toutes ces poudres sont des aliments concentrés en protéines, pratiques à transporter et à préparer. Aucune n’est indispensable.

Avant de comparer les poudres entre elles, il faut poser la question dans le bon ordre. La Société internationale de nutrition du sport rappelle qu’un apport quotidien de 1,4 à 2,0 g de protéines par kilo de poids corporel suffit à la plupart des personnes qui s’entraînent pour construire et entretenir leur masse musculaire, et qu’il est possible d’atteindre ses besoins avec des aliments courants ; les compléments sont un moyen pratique d’y parvenir (Jäger et al., 2017). Une méta-analyse de quarante-neuf essais, portant sur mille huit cent soixante-trois participants, va dans le même sens : chez des adultes qui font de la musculation pendant au moins six semaines, les compléments de protéines augmentent un peu les gains de force et de masse maigre, mais au-delà d’environ 1,6 g de protéines par kilo et par jour au total, ils n’ajoutent plus de masse maigre (Morton et al., 2018).

La conséquence est simple. Pour une personne qui mange déjà assez de protéines, le choix entre whey, caséine et poudre végétale ne peut avoir qu’un effet de second ordre. Pour une personne qui en mange trop peu, n’importe laquelle de ces poudres, ou simplement davantage d’aliments riches en protéines, change plus de choses que le choix du type. C’est avec cette hiérarchie en tête qu’il faut lire la suite.

Deux types d’études, deux types de réponses

Les études sur les protéines se rangent en deux familles. Les études aiguës mesurent, en laboratoire, ce qui se passe dans les heures qui suivent une prise : la vitesse à laquelle les acides aminés arrivent dans le sang, et la vitesse à laquelle le muscle fabrique de nouvelles protéines, ce que les chercheurs appellent la synthèse protéique musculaire. Elles portent souvent sur une dizaine de jeunes hommes. Les études longues, elles, suivent des personnes qui s’entraînent pendant des semaines ou des mois, et mesurent la force et la masse musculaire. Ce sont elles qui répondent à la question qui intéresse les pratiquants. Or les deux familles ne disent pas toujours la même chose, comme nous allons le voir.

2. Composition : acides aminés essentiels et leucine

Les protéines sont faites d’acides aminés. Neuf d’entre eux sont dits essentiels, parce que le corps ne sait pas les fabriquer et doit les trouver dans l’alimentation. Ce sont eux qui stimulent la synthèse protéique musculaire, et parmi eux la leucine joue un rôle particulier de signal. La Société internationale de nutrition du sport recommande que chaque prise de protéines apporte de 700 à 3 000 mg de leucine, en plus d’un éventail équilibré d’acides aminés essentiels (Jäger et al., 2017).

Une analyse de trente-cinq poudres

Une équipe a analysé la composition de trente-cinq poudres de protéines du commerce, végétales et animales, et l’a comparée à celle du muscle humain (Gorissen et al., 2018). Les protéines végétales contenaient en moyenne moins d’acides aminés essentiels que les protéines animales : environ un quart de leurs acides aminés, contre plus d’un tiers pour les protéines animales. La whey en était la plus riche. La teneur en leucine variait fortement d’une protéine végétale à l’autre, de 5,1 % pour le chanvre à 13,5 % pour le maïs ; en moyenne, elle était plus faible dans les protéines végétales, à 7,1 %, que dans les protéines animales, à 8,8 %.

D’autres acides aminés essentiels font aussi défaut à certaines plantes. La lysine était basse dans le blé, le maïs, l’avoine et le riz brun, sous les besoins fixés par l’OMS, la FAO et l’Université des Nations unies pour plusieurs d’entre eux ; la méthionine était basse dans le pois et le soja (Gorissen et al., 2018). C’est pour cela que l’on associe souvent pois et riz dans les mélanges végétaux : leurs points faibles ne sont pas les mêmes.

Combien de poudre pour la même leucine ?

Les auteurs ont calculé la quantité de chaque protéine qu’il faut consommer pour apporter autant de leucine que vingt-cinq grammes de whey, une dose qui stimule la synthèse protéique dans les études chez l’homme, soit 2,7 g de leucine (Gorissen et al., 2018). Il fallait environ trente grammes de caséinate, trente-huit grammes de protéine de pois, trente-sept de riz brun et quarante de soja. Pour certaines plantes, comme le chanvre, il en fallait plus du double de la whey. Les auteurs concluent que des mélanges de protéines végétales, ou des mélanges de protéines végétales et animales, peuvent offrir une composition proche de celle des protéines animales.

Ces chiffres décrivent des poudres précises, analysées dans un laboratoire ; la composition d’une marque donnée peut s’en écarter. Ils ne disent pas non plus comment ces protéines sont digérées. Mais ils donnent un ordre de grandeur utile : une poudre végétale peut apporter autant de leucine que la whey, à condition d’en prendre un peu plus.

3. Protéines rapides, protéines lentes

L’idée qu’il existe des protéines « rapides » et des protéines « lentes » vient d’une étude publiée en 1997 (Boirie et al., 1997). Des adultes en bonne santé ont bu, en un seul repas, soit de la whey, soit de la caséine, marquées pour suivre le devenir de leur leucine dans l’organisme. La whey a provoqué une hausse forte mais brève des acides aminés dans le sang. La caséine a provoqué un plateau prolongé et plus modéré, probablement parce qu’elle quitte l’estomac plus lentement.

Les deux protéines n’agissaient pas de la même façon. La whey stimulait davantage la synthèse des protéines du corps entier, la caséine freinait davantage leur dégradation : après la caséine, la dégradation était réduite d’environ un tiers, alors qu’elle ne l’était pas après la whey. Sur les sept heures suivant le repas, le bilan de leucine était plus favorable avec la caséine (Boirie et al., 1997). Ce chiffre d’un tiers, souvent repris sans son contexte, concerne donc un seul repas, au repos, chez des adultes non sportifs, et l’ensemble du corps, pas spécialement le muscle ni la nuit.

Les protéines végétales n’entrent pas toutes dans une catégorie : dans l’étude de Tang, le soja se comportait comme une protéine rapide (Tang et al., 2009). La vitesse dépend aussi de la forme du produit et de ce que l’on mange en même temps. Une revue sur la quantité de protéines utilisable en un repas souligne que des sources plus lentes, surtout consommées avec d’autres aliments, retardent l’absorption (Schoenfeld et Aragon, 2018).

4. Ce que montrent les études : la synthèse protéique après une prise

Whey, soja et caséine face à face

L’étude de référence sur la comparaison directe a été publiée en 2009 dans le Journal of Applied Physiology (Tang et al., 2009). Trois groupes de six jeunes hommes ont fait un exercice de musculation d’une seule jambe, puis ont bu une boisson apportant la même quantité d’acides aminés essentiels, soit dix grammes, sous forme de whey hydrolysée, de caséine micellaire ou de soja. La whey a fait monter davantage les acides aminés essentiels et la leucine dans le sang. La synthèse protéique musculaire était plus élevée avec les protéines rapides qu’avec la caséine, au repos comme après l’exercice ; après l’exercice, elle était plus élevée avec la whey qu’avec le soja, et avec le soja qu’avec la caséine.

Les auteurs attribuent ces différences à la vitesse de digestion, ou peut-être à de petites différences de teneur en leucine. Leur étude porte sur dix-huit personnes, sur quelques heures, avec une dose modeste. Elle montre une différence réelle dans la réponse immédiate ; elle ne dit pas ce qui se passe sur des semaines.

Combien par prise ?

Deux études ont cherché la dose de protéines qui stimule au maximum la synthèse protéique musculaire après l’exercice. Chez six jeunes hommes, des doses croissantes de protéine d’œuf ont montré un plateau à vingt grammes ; au-delà, l’oxydation de la leucine augmentait (Moore et al., 2009). Chez quarante-huit jeunes hommes entraînés d’environ quatre-vingts kilos, vingt grammes de whey ont suffi à stimuler au maximum la synthèse des protéines contractiles du muscle après un exercice des jambes ; quarante grammes n’ont pas fait significativement mieux, mais ont augmenté l’oxydation des acides aminés (Witard et al., 2014).

Cette idée d’un plafond a été nuancée depuis. Une revue a conclu que des doses plus élevées augmentent l’oxydation, mais qu’une partie des acides aminés supplémentaires sert quand même à construire du tissu, et propose de viser environ 0,4 g de protéines par kilo et par repas, sur au moins quatre repas, pour atteindre au moins 1,6 g par kilo et par jour (Schoenfeld et Aragon, 2018). Une étude de 2023 a même montré que cent grammes de protéines entraînaient une réponse plus grande et plus longue, de plus de douze heures, que vingt-cinq grammes, pendant la récupération après l’exercice (Trommelen et al., 2023). Ses auteurs estiment que l’ampleur et la durée de la réponse ont été sous-estimées. La recommandation pratique de la Société internationale de nutrition du sport reste de 0,25 g par kilo de poids corporel, ou de vingt à quarante grammes par prise, toutes les trois à quatre heures (Jäger et al., 2017).

5. Ce que montrent les études : les gains sur des semaines

Soja contre protéines animales

Les études aiguës donnent l’avantage à la whey. Les études longues sont moins tranchées. Une méta-analyse a réuni neuf essais, soit deux cent soixante-six participants, qui comparaient sur au moins six semaines d’entraînement une supplémentation en soja à une supplémentation en protéines animales, whey, lait, bœuf ou produits laitiers (Messina et al., 2018). Les gains de force au développé couché et au squat, comme les gains de masse maigre, ne différaient pas entre les groupes. Les auteurs concluent que le soja produit des gains semblables à la whey.

Protéines animales contre végétales

Une autre revue systématique avec méta-analyse a porté sur seize essais randomisés comparant protéines animales et végétales (Lim et al., 2021). La source de protéines ne modifiait pas la masse maigre en valeur absolue ni la force. Les protéines animales avaient en revanche un léger avantage sur la masse maigre exprimée en pourcentage, et, chez les adultes de moins de cinquante ans, sur la masse maigre en valeur absolue et en pourcentage. Les auteurs concluent que les protéines animales tendent à être un peu plus favorables à la masse maigre, surtout chez les plus jeunes. Ils notent que les apports totaux de protéines étaient en général supérieurs aux apports recommandés.

Végétaliens et omnivores, à apport égal

Un essai a suivi dix-neuf jeunes hommes végétaliens et dix-neuf jeunes hommes omnivores, non entraînés, pendant douze semaines de musculation encadrée, deux fois par semaine (Hevia-Larraín et al., 2021). Leur apport de protéines était porté à 1,6 g par kilo et par jour, avec du soja pour les végétaliens et de la whey pour les omnivores. Les deux groupes ont gagné de la masse maigre aux jambes, de la section musculaire et de la force, sans différence entre eux. Les auteurs concluent que, chez de jeunes hommes qui mangent assez de protéines, la source n’a pas modifié les adaptations à l’entraînement.

Pois contre whey

Un essai en double aveugle a réparti cent soixante et un hommes de dix-huit à trente-cinq ans entre protéine de pois, whey et placebo, à raison de vingt-cinq grammes deux fois par jour, pendant douze semaines d’entraînement des bras (Babault et al., 2015). L’épaisseur du biceps a augmenté dans tous les groupes, sans différence nette entre eux ; chez les participants les moins forts au départ, elle augmentait davantage avec le pois qu’avec le placebo, et la whey ne différait ni du pois ni du placebo. La force a progressé sans différence entre les groupes. L’essai portait sur une marque commerciale de protéine de pois, nommée dans l’article : un point à garder en tête.

Ce que ces études montrent ensemble, c’est que l’avantage de la whey dans la réponse immédiate se traduit peu, ou pas, en différences de gains sur des semaines, dès lors que l’apport total de protéines est suffisant. L’article Protéines animales ou végétales : les écarts approfondit cette comparaison.

6. La caséine avant le coucher

La caséine est souvent présentée comme « la protéine de la nuit ». L’idée a été testée en laboratoire. Seize jeunes hommes ont fait une séance de musculation le soir, ont reçu un repas de récupération, puis, trente minutes avant de dormir, ont bu soit quarante grammes de caséine, soit un placebo (Res et al., 2012). La caséine a été bien digérée et absorbée pendant le sommeil, les acides aminés sont restés élevés dans le sang toute la nuit, la synthèse des protéines du corps entier a augmenté et le bilan protéique est devenu positif. La synthèse protéique musculaire était plus élevée avec la caséine, mais la différence était à la limite de la significativité.

La même équipe a ensuite suivi quarante-quatre jeunes hommes pendant douze semaines de musculation progressive (Snijders et al., 2015). Un groupe recevait chaque soir avant le coucher un complément de 27,5 g de protéines ; l’autre un placebo sans calories. Le groupe protéines a gagné davantage de force, de section du quadriceps et de taille des fibres musculaires de type II. Il faut noter que ce groupe recevait aussi plus de protéines au total, puisque le placebo n’en contenait pas : on ne peut pas séparer l’effet du moment de celui de la quantité.

C’est exactement la réserve d’une revue systématique de neuf études sur la protéine avant le coucher (Reis et al., 2021). Elle conclut que vingt à quarante grammes de caséine, environ trente minutes avant de dormir, améliorent la synthèse protéique pendant la nuit chez de jeunes hommes en bonne santé, avec de possibles effets favorables sur la masse et la force musculaires après un entraînement prolongé. Chez les personnes âgées, les données ne permettent pas de conclure. Et les auteurs appellent à la prudence, car les apports totaux de protéines n’étaient pas égaux entre les groupes. La Société internationale de nutrition du sport mentionne elle aussi qu’une prise de trente à quarante grammes de caséine avant le coucher augmente la synthèse protéique nocturne (Jäger et al., 2017).

En pratique, une prise de protéines le soir est une façon commode d’ajouter un repas protéiné à sa journée. Rien n’impose que ce soit une poudre de caséine : les produits laitiers comme le fromage blanc ou le skyr contiennent naturellement de la caséine. Mais les études ne montrent pas que le moment du coucher apporte, à lui seul, un avantage à apport total égal.

7. Le moment de la prise et les BCAA

La « fenêtre anabolique »

Faut-il prendre sa whey dans la demi-heure qui suit la séance ? Une méta-analyse de vingt-trois essais sur la prise de muscle et de vingt sur la force a examiné le rôle du moment de la prise de protéines autour de l’entraînement (Schoenfeld et al., 2013). Une analyse simple montrait un petit effet sur la masse musculaire, mais quand les chercheurs tenaient compte des autres facteurs, il n’y avait plus de différence. C’est l’apport total de protéines qui prédisait le mieux l’ampleur des gains. Les auteurs concluent que consommer assez de protéines, avec un entraînement en résistance, est le facteur clé, et non le moment précis.

La Société internationale de nutrition du sport va dans le même sens : l’effet anabolique de l’exercice dure au moins vingt-quatre heures, et le meilleur moment pour prendre ses protéines tient surtout à la tolérance de chacun, avant ou après la séance (Jäger et al., 2017). Elle recommande de répartir les prises de façon régulière dans la journée. L’article Fenêtre anabolique : mythe ou réalité ? détaille ce point.

Et les BCAA ?

Les acides aminés à chaîne ramifiée, leucine, valine et isoleucine, sont vendus seuls sous le nom de BCAA. Une revue a examiné l’idée qu’ils suffiraient à stimuler la construction musculaire (Wolfe, 2017). Son auteur explique que, pour fabriquer de nouvelles protéines, le muscle a besoin de tous les acides aminés essentiels, et que les autres ne peuvent alors venir que de la dégradation des protéines du muscle lui-même. Il n’a trouvé aucune étude chez l’homme mesurant l’effet des BCAA seuls pris par la bouche sur la synthèse protéique musculaire, et conclut que l’affirmation selon laquelle ils produisent une réponse anabolique n’est pas fondée. Une protéine complète, animale ou végétale, apporte déjà ces acides aminés, avec tous les autres.

8. Les études en un tableau

Le tableau ci-dessous résume les principales études citées : le type d’étude, la population, le résultat principal et la limite principale. Il permet de juger du poids de chaque résultat.

9. Ce que cela change en pratique : choisir selon son profil

Les études ne désignent pas une poudre supérieure aux autres pour tout le monde. Elles permettent en revanche de choisir avec de bonnes raisons. Voici ce qui ressort de la littérature lue pour cet article, sans promesse de résultat.

Commencez par vos apports totaux

Estimez ce que vous mangez déjà. Si vous êtes autour de 1,4 à 2,0 g de protéines par kilo et par jour (Jäger et al., 2017), un complément n’est pas nécessaire, et le choix du type importe peu. Si vous êtes en dessous, la priorité est d’ajouter des protéines, par l’alimentation ou par une poudre. Répartir ces apports en plusieurs prises dans la journée, par exemple quatre repas d’environ 0,4 g par kilo, est une stratégie raisonnable (Schoenfeld et Aragon, 2018).

Vous mangez de tout

La whey est la plus riche en leucine et en acides aminés essentiels, et la plus rapide (Gorissen et al., 2018 ; Tang et al., 2009). C’est un choix pratique après une séance, si le repas suivant est loin. Mais sur des semaines, l’avantage par rapport à d’autres protéines à apport égal est faible ou nul (Messina et al., 2018 ; Lim et al., 2021). Les produits laitiers, les œufs, la viande et le poisson font aussi bien l’affaire.

Vous êtes végétarien ou végétalien

Une alimentation végétale riche en protéines a permis les mêmes gains qu’une alimentation omnivore, chez de jeunes hommes à 1,6 g par kilo et par jour (Hevia-Larraín et al., 2021). Deux leviers aident : prendre un peu plus de protéine végétale par prise, de l’ordre de trente-sept à quarante grammes de pois, de riz brun ou de soja pour égaler la leucine de vingt-cinq grammes de whey, et associer des sources dont les points faibles diffèrent, comme le pois et le riz (Gorissen et al., 2018). L’article Protéines et récupération : quand, combien donne d’autres repères.

Vous pensez à la caséine le soir

Une prise de vingt à quarante grammes de caséine avant le coucher stimule la synthèse protéique nocturne chez de jeunes hommes (Res et al., 2012 ; Reis et al., 2021). C’est une façon commode d’ajouter un repas protéiné, par une poudre ou par un produit laitier. Ne comptez pas sur un effet propre au moment de la prise : à apport total égal, il n’est pas démontré.

Lisez l’étiquette

Pour comparer deux produits, regardez la quantité réelle de protéines par portion, la liste des ingrédients et, si elle est indiquée, la teneur en leucine. La composition varie d’une protéine à l’autre, et d’une marque à l’autre (Gorissen et al., 2018). Les BCAA vendus seuls n’apportent pas ce qu’une protéine complète apporte (Wolfe, 2017). Enfin, choisissez un produit que vous digérez bien et que vous aimez : un complément qui reste au placard ne sert à rien.

Pour comparer des poudres avec les chiffres de l’analyse citée plus haut, l’outil ci-dessous calcule la leucine de votre prise et la quantité de chaque autre protéine qui en apporte autant (Gorissen et al., 2018). Il ne calcule pas vos besoins et ne remplace pas un avis médical ou diététique.

L’entraînement d’abord

Aucune protéine ne construit du muscle sans entraînement en résistance : toutes les études longues citées associent les protéines à un programme de musculation (Morton et al., 2018). Pour ceux qui souhaitent être accompagnés, les clubs Magicfit offrent un encadrement : coachs diplômés d’État, formation continue de 24 h par an ; coachs APA et ostéopathes dans certains clubs.

10. Ce qui reste incertain

Plusieurs questions restent ouvertes. D’abord, l’écart entre études aiguës et études longues. Les premières montrent des différences nettes entre protéines dans les heures qui suivent une prise (Tang et al., 2009) ; les secondes en montrent peu sur des semaines (Messina et al., 2018 ; Lim et al., 2021). Il est possible que de petites différences existent mais soient trop faibles pour être détectées dans des essais de quelques dizaines de personnes, ou qu’elles disparaissent dès que l’apport total est suffisant.

Ensuite, la plupart des études portent sur de jeunes hommes. La méta-analyse de Lim et ses collègues suggère que la source de protéines pourrait compter davantage selon l’âge (Lim et al., 2021), et celle de Morton que l’effet des compléments diminue avec l’âge (Morton et al., 2018). Chez les femmes et chez les personnes âgées, on sait moins de choses, notamment sur la caséine avant le coucher (Reis et al., 2021).

La question de la quantité utile par prise a aussi évolué : l’idée d’un plafond autour de vingt grammes, tirée d’études sur un exercice limité à une partie du corps (Moore et al., 2009 ; Witard et al., 2014), est nuancée par des travaux plus récents (Schoenfeld et Aragon, 2018 ; Trommelen et al., 2023). Enfin, la composition réelle des produits du commerce varie, et les analyses publiées portent sur un nombre limité de poudres (Gorissen et al., 2018).

Ce que l’on peut retenir avec confiance tient en quelques lignes. La quantité totale de protéines de la journée compte plus que le type de poudre. La whey est rapide et riche en leucine, la caséine lente, les protéines végétales un peu moins riches en leucine mais efficaces à dose suffisante. Et aucune poudre ne remplace un entraînement régulier et une alimentation suffisante.