L’acide aspartique, également appelé aspartate lorsqu’il se trouve sous sa forme ionisée, est un acide aminé non essentiel qui joue plusieurs rôles importants dans le métabolisme humain. Il constitue l’un des acides aminés incorporés dans les protéines et participe à différentes voies biochimiques, notamment au métabolisme de l’azote et à la production de certains composés cellulaires.
Contrairement aux acides aminés essentiels, l’acide aspartique peut être synthétisé par l’organisme. Il est néanmoins présent naturellement dans de nombreux aliments contenant des protéines.
Structure et propriétés
L’acide aspartique appartient à la famille des acides aminés acides, avec le glutamate. Sa chaîne latérale contient un second groupe carboxyle, ce qui lui confère des propriétés acides.
Comme les autres acides aminés, il possède un groupe amine et un groupe carboxyle associés à un carbone alpha. Dans les conditions physiologiques, il se trouve principalement sous sa forme ionisée, appelée aspartate.
La formule brute de l'acide aspartique est C₄H₇NO₄.
Constituant des protéines
L'acide aspartique est l'un des acides aminés protéinogènes utilisés par les cellules pour synthétiser les protéines.
La séquence des acides aminés détermine en grande partie la structure tridimensionnelle et la fonction d'une protéine. Les propriétés chargées de l'aspartate lui permettent notamment de participer à des interactions électrostatiques et à des liaisons avec d'autres molécules au sein des protéines.
L'aspartate est présent dans de nombreuses protéines et peut donc contribuer à leurs propriétés structurales et fonctionnelles.
Acide aminé non essentiel
L'acide aspartique est classé parmi les acides aminés non essentiels. Cette classification signifie que l'organisme humain est normalement capable de le synthétiser en quantité suffisante.
Il peut notamment être produit à partir de l'oxaloacétate, un intermédiaire important du cycle de l'acide citrique, par une réaction catalysée par l'enzyme aspartate aminotransférase (AST).
Le fait qu'un acide aminé soit non essentiel ne signifie pas qu'il soit biologiquement moins important. L'acide aspartique participe à plusieurs processus métaboliques essentiels.
Rôle dans le métabolisme
L'aspartate intervient dans différentes voies du métabolisme cellulaire.
Il participe notamment au cycle de l'urée, processus permettant au foie de transformer l'ammoniac, potentiellement toxique, en urée afin de faciliter son élimination par les reins.
L'aspartate joue également un rôle dans le métabolisme des acides aminés et dans certaines réactions permettant le transfert de groupes azotés entre différentes molécules.
Il intervient aussi dans la synthèse de plusieurs composés cellulaires, notamment certaines molécules nécessaires à la production des nucléotides, constituants de l'ADN et de l'ARN.
Production d'énergie
L'acide aspartique est indirectement lié au métabolisme énergétique en raison de ses interactions avec des intermédiaires du cycle de l'acide citrique et avec différentes voies métaboliques.
Il ne constitue cependant pas une « source directe d'ATP ». Son rôle est plutôt celui d'un intermédiaire métabolique participant à des réseaux biochimiques qui contribuent au fonctionnement énergétique de la cellule.
L'aspartate intervient également dans certaines réactions de la navette malate-aspartate, qui participe au transfert des équivalents réducteurs entre le cytoplasme et les mitochondries.
Aliments contenant de l'acide aspartique
L'acide aspartique est naturellement présent dans de nombreux aliments sous forme libre ou intégré aux protéines.
On en trouve notamment dans :
- la viande ;
- le poisson ;
- les œufs ;
- le lait et les produits laitiers ;
- les légumineuses ;
- les céréales ;
- les noix et les graines ;
- de nombreux fruits et légumes.
Comme l'organisme peut synthétiser cet acide aminé, une alimentation normale apporte généralement des quantités largement suffisantes.
Acide aspartique et neurotransmission
L'aspartate est présent dans le système nerveux et peut agir comme neurotransmetteur excitateur dans certaines régions du système nerveux central.
Il peut participer à la transmission de signaux entre les neurones, notamment par l'intermédiaire de certains récepteurs du glutamate. Toutefois, son rôle comme neurotransmetteur est moins bien établi et moins prédominant que celui du glutamate, qui constitue le principal neurotransmetteur excitateur du système nerveux central.
Il est donc préférable de ne pas présenter l'acide aspartique comme un neurotransmetteur majeur comparable au glutamate.
Acide aspartique et aspartame
L'acide aspartique entre dans la composition de l'aspartame, un édulcorant intense utilisé dans certains aliments et boissons.
L'aspartame est un dipeptide modifié constitué notamment de phénylalanine et d'acide aspartique. Lors de sa digestion, il est décomposé en plusieurs produits, dont ces deux acides aminés.
La présence de phénylalanine est particulièrement importante chez les personnes atteintes de phénylcétonurie (PCU), qui doivent limiter fortement leur apport en phénylalanine. Les produits contenant de l'aspartame doivent donc comporter un avertissement approprié dans les juridictions où cette réglementation s'applique.
Acide aspartique et supplémentation
Des compléments alimentaires contenant de l'acide aspartique ont été commercialisés, notamment dans le domaine de la nutrition sportive.
Cependant, l'organisme étant capable de synthétiser l'acide aspartique et l'alimentation fournissant généralement des quantités suffisantes, il n'existe pas de besoin nutritionnel général reconnu justifiant une supplémentation chez une personne en bonne santé.
Certaines formes de suppléments, notamment l'acide D-aspartique, ont fait l'objet de recherches concernant leurs effets potentiels sur les hormones reproductives et la fonction masculine. Les résultats des études sont variables et ne permettent pas de considérer ces suppléments comme un traitement établi d'un déficit hormonal ou d'un problème de fertilité.
Propriétés antioxydantes
L'acide aspartique est parfois présenté comme possédant des propriétés antioxydantes. Cependant, cette affirmation ne doit pas être généralisée.
Contrairement à certaines molécules directement impliquées dans les systèmes antioxydants, comme le glutathion et certains de ses précurseurs, l'acide aspartique n'est pas considéré comme un antioxydant majeur de l'organisme.
Ses fonctions métaboliques sont beaucoup mieux établies que l'existence d'un effet antioxydant clinique significatif.
Recherche et neurologie
L'aspartate fait l'objet de recherches concernant son rôle dans le système nerveux, le métabolisme cellulaire et différentes voies de signalisation.
Des modifications du métabolisme des acides aminés peuvent être observées dans certaines maladies neurologiques et métaboliques. Toutefois, la présence d'une variation des concentrations d'aspartate dans une maladie ne signifie pas nécessairement que cette variation en soit la cause.
Les relations entre le métabolisme de l'aspartate, la neurotransmission et les maladies neurologiques constituent donc encore un domaine de recherche.
Intérêt médical
Le dosage de l'aspartate peut être effectué dans le cadre de certaines analyses métaboliques spécialisées, mais il ne constitue pas habituellement un marqueur diagnostique général utilisé seul en médecine.
Il faut également distinguer l'acide aspartique de l'aspartate aminotransférase (AST), une enzyme également appelée transaminase glutamique-oxaloacétique (TGO). L'AST est couramment dosée dans le sang dans le cadre de l'évaluation de certaines atteintes hépatiques, musculaires ou d'autres situations cliniques.
Déficit et excès
Une carence alimentaire spécifique en acide aspartique est extrêmement improbable chez une personne bénéficiant d'une alimentation normale, puisque l'organisme peut le synthétiser.
De même, il n'existe pas de syndrome médical courant correspondant à un simple « déficit en acide aspartique ».
Les concentrations d'acides aminés dans l'organisme sont régulées par un ensemble complexe de mécanismes métaboliques. Des concentrations anormales peuvent être observées dans certaines maladies, mais leur interprétation doit tenir compte du contexte clinique et des autres paramètres biologiques.
Conclusion
L'acide aspartique est un acide aminé non essentiel qui joue un rôle important dans la biochimie humaine. Constituant des protéines, il intervient également dans le cycle de l'urée, le métabolisme des acides aminés, la synthèse des nucléotides et certaines voies liées au métabolisme énergétique.
Présent dans de nombreux aliments et synthétisé naturellement par l'organisme, il ne nécessite généralement pas de supplémentation chez les personnes en bonne santé.
Son rôle dans le système nerveux et sa participation à diverses voies métaboliques continuent d'être étudiés. L'acide aspartique constitue également l'un des composants de l'aspartame, ce qui lui confère un intérêt particulier en nutrition et en pharmacologie.
Sources
- Nelson, D. L., & Cox, M. M. Lehninger Principles of Biochemistry. W. H. Freeman.
- Berg, J. M., Tymoczko, J. L., Gatto, G. J., & Stryer, L. Biochemistry. W. H. Freeman.
- Wu, G. (2009). Amino acids: metabolism, functions, and nutrition. Amino Acids, 37, 1–17.
- Fernstrom, J. D., & Fernstrom, M. H. (2007). Tyrosine, Phenylalanine, and Catecholamine Synthesis and Function in the Brain. The Journal of Nutrition, 137(6), 1539S–1547S.
- Stegink, L. D., & Filer, L. J. (1984). Aspartame Metabolism in Humans: Acute Dosing Studies. The Journal of Nutrition, 114(2), 225–231.