A research team's deeper examination of the nutritional content of plant-based meat alternatives, using metabolomics, shows they're as different as plants and animals. Beef contained 22 metabolites that the plant substitute did not. The plant-based substitute contained 31 metabolites that meat did not. The greatest distinctions occurred in amino acids, dipeptides, vitamins, phenols, and types of saturated and unsaturated fatty acids found in these products.
Plant-based meat substitutes taste and chew remarkably similar to real beef, and the 13 items listed on their nutrition labels -- vitamins, fats and protein -- make them seem essentially equivalent.
But a Duke University research team's deeper examination of the nutritional content of plant-based meat alternatives, using a sophisticated tool of the science known as 'metabolomics,' shows they're as different as plants and animals.
Meat-substitute manufacturers have gone to great lengths to make the plant-based product as meaty as possible, including adding leghemoglobin, an iron-carrying molecule from soy, and red beet, berries and carrot extracts to simulate bloodiness. The texture of near-meat is thickened by adding indigestible fibers like methyl cellulose. And to bring the plant-based meat alternatives up to the protein levels of meat, they use isolated plant proteins from soy, peas, and other plant sources. Some meat-substitutes also add vitamin B12 and zinc to further replicate meat's nutrition.
However, many other components of nutrition do not appear on the labels, and that's where the products differ widely from meat, according to the study, which appears this week in Scientific Reports.
The metabolites that the scientists measured are building blocks of the body's biochemistry, crucial to the conversion of energy, signaling between cells, building structures and tearing them down, and a host of other functions. There are expected to be more than 100,000 of these molecules in biology and about half of the metabolites circulating in human blood are estimated to be derived from our diets.
"To consumers reading nutritional labels, they may appear nutritionally interchangeable," said Stephan van Vliet, a postdoctoral researcher at the Duke Molecular Physiology Institute who led the research. "But if you peek behind the curtain using metabolomics and look at expanded nutritional profiles, we found that there are large differences between meat and a plant-based meat alternative."
The Duke Molecular Physiology Institute's metabolomics core lab compared 18 samples of a popular plant-based meat alternative to 18 grass-fed ground beef samples from a ranch in Idaho. The analysis of 36 carefully cooked patties found that 171 out of the 190 metabolites they measured varied between beef and the plant-based meat substitute.
The beef contained 22 metabolites that the plant substitute did not. The plant-based substitute contained 31 metabolites that meat did not. The greatest distinctions occurred in amino acids, dipeptides, vitamins, phenols, and types of saturated and unsaturated fatty acids found in these products.
Several metabolites known to be important to human health were found either exclusively or in greater quantities in beef, including creatine, spermine, anserine, cysteamine, glucosamine, squalene, and the omega-3 fatty acid DHA. "These nutrients have potentially important physiological, anti-inflammatory, and or immunomodulatory roles," the authors said in the paper.
"These nutrients are important for our brain and other organs including our muscles" van Vliet said. "But some people on vegan diets (no animal products), can live healthy lives -- that's very clear." Besides, the plant-based meat alternative contained several beneficial metabolites not found in beef such as phytosterols and phenols.
"It is important for consumers to understand that these products should not be viewed as nutritionally interchangeable, but that's not to say that one is better than the other," said van Vliet, a self-described omnivore who enjoys a plant-heavy diet but also eats meat. "Plant and animal foods can be complementary, because they provide different nutrients."
He said more research is needed to determine whether there are short-term or long-term effects of the presence or absence of particular metabolites in meat and plant-based meat alternatives.
L'examen approfondi par une équipe de recherche du contenu nutritionnel des substituts de viande à base de plantes, à l'aide de la métabolomique, montre qu'ils sont aussi différents que les plantes et les animaux. Le bœuf contenait 22 métabolites que le substitut végétal n'avait pas. Le substitut à base de plantes contenait 31 métabolites que la viande n'avait pas. Les plus grandes distinctions se sont produites dans les acides aminés, les dipeptides, les vitamines, les phénols et les types d'acides gras saturés et insaturés trouvés dans ces produits.
HISTOIRE COMPLÈTE
Les substituts de viande à base de plantes ont un goût et une mastication remarquablement similaires au vrai bœuf, et les 13 éléments répertoriés sur leurs étiquettes nutritionnelles - vitamines, graisses et protéines - les font sembler essentiellement équivalents.
Mais un examen plus approfondi par une équipe de recherche de l'Université Duke du contenu nutritionnel des substituts de viande à base de plantes, à l'aide d'un outil scientifique sophistiqué connu sous le nom de «métabolomique», montre qu'ils sont aussi différents que les plantes et les animaux.
Les fabricants de substituts de viande se sont donné beaucoup de mal pour rendre le produit à base de plantes aussi charnu que possible, notamment en ajoutant de la léghémoglobine, une molécule porteuse de fer provenant du soja, et des extraits de betterave rouge, de baies et de carotte pour simuler le sang. La texture de la viande proche est épaissie en ajoutant des fibres non digestibles comme la méthylcellulose. Et pour amener les substituts de viande à base de plantes aux niveaux de protéines de la viande, ils utilisent des protéines végétales isolées de soja, de pois et d'autres sources végétales. Certains substituts de viande ajoutent également de la vitamine B12 et du zinc pour reproduire davantage la nutrition de la viande.
Cependant, de nombreux autres composants de la nutrition n'apparaissent pas sur les étiquettes, et c'est là que les produits diffèrent largement de la viande, selon l'étude, qui paraît cette semaine dans Scientific Reports.
Les métabolites mesurés par les scientifiques sont des éléments constitutifs de la biochimie du corps, essentiels à la conversion de l'énergie, à la signalisation entre les cellules, à la construction et à la destruction des structures, ainsi qu'à une foule d'autres fonctions. On s'attend à ce qu'il y ait plus de 100 000 de ces molécules en biologie et on estime qu'environ la moitié des métabolites circulant dans le sang humain proviennent de notre alimentation.
"Pour les consommateurs qui lisent les étiquettes nutritionnelles, elles peuvent sembler interchangeables sur le plan nutritionnel", a déclaré Stephan van Vliet, chercheur postdoctoral au Duke Molecular Physiology Institute qui a dirigé la recherche. "Mais si vous jetez un œil derrière le rideau en utilisant la métabolomique et regardez des profils nutritionnels élargis, nous avons constaté qu'il existe de grandes différences entre la viande et une alternative à la viande à base de plantes."
Le laboratoire central de métabolomique du Duke Molecular Physiology Institute a comparé 18 échantillons d'une alternative populaire à la viande à base de plantes à 18 échantillons de bœuf haché nourri à l'herbe provenant d'un ranch de l'Idaho. L'analyse de 36 galettes soigneusement cuites a révélé que 171 des 190 métabolites mesurés variaient entre le bœuf et le substitut de viande à base de plantes.
Le bœuf contenait 22 métabolites que le substitut végétal n'avait pas. Le substitut à base de plantes contenait 31 métabolites que la viande n'avait pas. Les plus grandes distinctions se sont produites dans les acides aminés, les dipeptides, les vitamines, les phénols et les types d'acides gras saturés et insaturés trouvés dans ces produits.
Plusieurs métabolites connus pour être importants pour la santé humaine ont été trouvés exclusivement ou en plus grande quantité dans le bœuf, notamment la créatine, la spermine, l'ansérine, la cystéamine, la glucosamine, le squalène et l'acide gras oméga-3 DHA. "Ces nutriments ont des rôles physiologiques, anti-inflammatoires et/ou immunomodulateurs potentiellement importants", ont déclaré les auteurs dans l'article.
"Ces nutriments sont importants pour notre cerveau et d'autres organes, y compris nos muscles", a déclaré van Vliet. "Mais certaines personnes suivant un régime végétalien (pas de produits d'origine animale) peuvent mener une vie saine, c'est très clair." En outre, l'alternative à la viande à base de plantes contenait plusieurs métabolites bénéfiques introuvables dans le bœuf, tels que les phytostérols et les phénols.
"Il est important que les consommateurs comprennent que ces produits ne doivent pas être considérés comme interchangeables sur le plan nutritionnel, mais cela ne veut pas dire que l'un est meilleur que l'autre", a déclaré van Vliet, un omnivore autoproclamé qui aime un régime riche en plantes mais mange aussi de la viande. « Les aliments végétaux et animaux peuvent être complémentaires, car ils fournissent des nutriments différents. »
Il a déclaré que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer s'il existe des effets à court ou à long terme de la présence ou de l'absence de métabolites particuliers dans la viande et les substituts de viande à base de plantes.
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