La leucine et l’isoleucine sont deux acides aminés distincts, des substances naturellement présentes dans les aliments que les humains consomment et qui sont les principaux composants des protéines alimentaires. Les deux sont considérés comme des acides aminés essentiels, ce qui signifie que le corps ne peut pas fabriquer ces composés à lui seul et qu’ils doivent donc être consommés dans les aliments. En outre, la leucine et l’isoleucine sont facilement disponibles dans de nombreux aliments végétaux et animaux riches en protéines comme les noix, les amandes, le soja, les œufs, la viande et le lait et sont également populaires sous forme de supplément. Il est important de noter que les deux ont des formules chimiques différentes, sont dérivés de composés sources différents, nécessitent l’action de différentes enzymes pour être synthétisés et ont des fonctions légèrement différentes dans le corps.
L’isoleucine n’est fabriquée que par les plantes et certains micro-organismes, un processus impliquant la conversion de l’acide pyruvique et faisant intervenir l’acide alpha-cétoglutarique comme intermédiaire. L’acide pyruvique est une substance produite naturellement dans le cadre du métabolisme des glucides et des graisses, tandis que l’acide alpha-cétoglutarique est un autre composé métabolique. Les deux facilitent la respiration aérobie dans les cellules. La leucine, bien qu’elle soit également synthétisée par des micro-organismes et des plantes et impliquant le métabolisme de l’acide pyruvique, nécessite l’intervention de différentes substances intermédiaires, à savoir l’acide alpha-cétoisovalérique.
La leucine et l’isoleucine diffèrent également par les enzymes nécessaires pour faciliter leur synthèse chez les plantes. Pour créer de l’isoleucine à partir de l’acide pyruvique, quatre enzymes ou substances qui déclenchent des réactions chimiques sont nécessaires: l’acétolactate synthase, l’acétohydroxyacide isoméroréductase, la dihydroxyacide déshydratase et la valine aminotransférase. En revanche, la synthèse de la leucine nécessite les trois premières en plus de l’alpha-isopropylmalate synthase, de l’alpha-isopropylmalate isomérase et de la leucine aminotransférase.
Les aliments végétaux qui synthétisent une grande quantité de leucine comprennent le soja, les arachides, le germe de blé et les amandes. Les aliments végétaux qui sont denses en isoleucine comprennent le soja et les algues. Les animaux élevés pour l’alimentation ont tendance à consommer beaucoup d’aliments végétaux contenant des acides aminés, y compris le maïs, le blé et le soja. De même, les poissons d’élevage sont nourris aux algues. Pour cette raison, une grande quantité de leucine et d’isoleucine est transférée aux aliments d’origine animale consommés par les humains, notamment les œufs, la volaille, le bœuf, l’agneau et le poisson.
Ces deux acides aminés remplissent également des fonctions légèrement différentes dans le corps humain une fois consommés. Avec l’acide aminé valine, la leucine et l’isoleucine sont connus sous le nom d’acides aminés à chaîne ramifiée (BCAA), ce qui signifie qu’ils ont une chaîne latérale à base de carbone supplémentaire dans leur structure moléculaire. Les BCAA sont associés à la croissance et à la réparation des tissus, ce qui les rend populaires comme complément auprès des culturistes et autres haltérophiles. De plus, les deux sont stockés par l’organisme dans le foie, dans les muscles et dans la graisse corporelle stockée. Cependant, il a été démontré que seule la leucine encourage la fabrication de protéines dans les cellules musculaires, ce qui est nécessaire à l’hypertrophie musculaire ou à la croissance.