« Les impacts environnementaux positifs sont énormes »: les chercheurs comparent le blanc d’œuf de poule à une alternative de fermentation de précision

La protéine de blanc d’œuf de poule est un ingrédient largement utilisé dans l’industrie alimentaire. La consommation annuelle de protéines d’œuf en 2020 était d’environ 1,6 million de tonnes, avec une croissance du marché attendue dans les années à venir.

Cependant, la demande accrue d’œufs présente des défis à la fois éthiques et environnementaux. L’élevage intensif de poulets soulève des préoccupations en matière de bien-être animal, et les impacts environnementaux associés comprennent l’utilisation des terres, le changement climatique, la pénurie d’eau et l’épuisement des ressources.

En conséquence, les méthodes de production alternatives attirent une attention accrue. La fermentation de précision est importante. La technologie permet la programmation de micro-organismes pour produire des molécules organiques complexes, telles que des protéines.

Pourtant, les impacts environnementaux de la production à l’échelle industrielle de protéines de blanc d’œuf produites à l’aide de techniques de fermentation de précision n’ont pas été explorés. Jusqu’à maintenant.

Ovalbumine en culture cellulaire à grande échelle​

De nouvelles recherches du groupe de recherche Future Sustainable Food Systems de l’Université d’Helsinki, en collaboration avec le Centre de recherche technique VTT de Finlande, ciblent la protéine la plus abondante dans les blancs d’œufs: l’ovalbumine (OVA). En effet, l’OVA représente plus de 50% des protéines de blanc d’œuf.

Les progrès de l’agriculture cellulaire ont permis de produire des ovules d’ovules recombinants ou cultivés en culture cellulaire à une échelle suffisamment grande pour la considérer comme une alternative économiquement réalisable à la poudre de blanc d’œuf à base de poulet.

À l’heure actuelle, l’OVA en culture cellulaire est produit dans un bioréacteur à l’échelle pilote à l’aide du champignon filamenteux ascomycète Trichoderma reesei​. Le gène portant les plans de l’ovalbumine est inséré par des outils biotechnologiques modernes dans le champignon qui produit et sécrète ensuite la même protéine que les poulets, a expliqué le Dr Emilia Nordlund du Centre de recherche technique VTT de Finlande.

La protéine ovalbumine est ensuite séparée des cellules, concentrée et séchée pour créer un produit fonctionnel final, a-t-elle poursuivi. Le résultat ? Une poudre de protéine avec une fonctionnalité similaire à la poudre de protéine de blanc d’œuf de poule dans la formulation des aliments.

Profil de durabilité de T.reesei-OVA produit​

Dans une étude publiée dans Nourriture Nature, les chercheurs ont effectué une analyse du cycle de vie (ACV) de T. reesei-produit des OVA à toutes les étapes de la production pour les comparer à l’unité fonctionnelle équivalente de protéines de blanc d’œuf de poule séché produites en Finlande, en Allemagne et en Pologne.

Les produits de culture cellulaire nécessitent généralement plus d’électricité que les produits agricoles typiques, car les bioréacteurs doivent être chauffés pendant la production. Par conséquent, le type de source d’énergie utilisée influe sur le niveau d’impact environnemental.

D’autre part, la quantité d’intrants agricoles nécessaires à la production d’ovalbumine par les microbes, tels que le glucose, est généralement nettement inférieure par kilogramme de poudre de protéines.

Les résultats suggèrent que l’ovalbumine produite par le champignon a réduit les exigences en matière d’utilisation des terres de près de 90 % et les gaz à effet de serre de 31 à 55 % par rapport à la production de son homologue à base de poulet.

« À l’avenir, lorsque la production sera basée sur une énergie à faible teneur en carbone, la fermentation de précision a le potentiel de réduire l’impact même jusqu’à 72 % » a déclaré la chercheuse doctorante Natasha Järviö de l’Université d’Helsinki.

Le Dr Nordlund a déclaré que le groupe de recherche s’attendait à ce genre de résultats. « Nous avons fait des calculs préliminaires, qui étaient très prometteurs, mais cette analyse détaillée a prouvé que les impacts environnementaux positifs sont énormes » a-t-elle déclaré à Soya75.

« Il est particulièrement intéressant de noter que lorsque nous passons à l’énergie verte et à des sources de sucre plus durables en tant que matières premières (par exemple via l’utilisation de flux secondaires), les émissions de GES peuvent être réduites beaucoup plus (nettement au-dessus de 70 %). »​

Les résultats concernant l’impact de l’utilisation de l’eau sur l’environnement ont été moins concluants, indiquant un degré élevé de dépendance à l’emplacement supposé du site de production d’ovalbumine.

Potentiel de commercialisation​

Un nombre croissant de start-up sont convaincues par le potentiel de commercialisation de la fermentation de précision. La société EVERY (anciennement Clara Foods) aux États-Unis, par exemple, tire parti de la biotechnologie pour créer du blanc d’œuf sans animaux.

Autres, suCh comme Remilk, basée en Israël, la start-up allemande Formo et Better Dairy, située au Royaume-Uni, créent des protéines laitières via des techniques similaires.

« Le processus est assez similaire avec toutes les souches microbiennes produisant des protéines sécrétées », Le Dr Nordlund a expliqué.

« Bien sûr, différentes souches microbiennes/fongiques sont différentes avec leurs propres caractéristiques, et elles doivent être adaptées et optimisées individuellement pour maximiser les niveaux de production. » ​

L’un des principaux défis auxquels sont confrontés les entrepreneurs dans ce domaine est la réglementation. Cependant, les chercheurs espèrent que leurs résultats aideront à faire avancer les processus d’approbation.

« J’espère vraiment que ces résultats encourageront les décideurs politiques et autres à soutenir davantage l’alternative, dans ce cas les méthodes de production alimentaire basées sur la biotechnologie » Le Dr Nordlund a déclaré à cette publication.

« Il reste bien sûr du travail à faire pour développer ces technologies, mais ces parties prenantes peuvent également faire l’effort de faciliter le développement par, par exemple, des décisions de financement positives (R & D, investissement), et d’essayer d’aider également avec les questions réglementaires (pour rendre le processus aussi fluide que possible). »​

Le Dr Nordlund a poursuivi : « La fermentation de précision est vraiment en plein essor et au cours de cette année, nous verrons certainement des nouvelles sur différentes souches fongiques, mais aussi microbiennes qui produisent différents ingrédients alimentaires, y compris des protéines et des lipides.​

« C’est vraiment en train de se produire : une perturbation de la production alimentaire. J’ai hâte de voir les nouveaux produits sur le marché. » ​

Source: Nourriture Nature​
« La production d’ovalbumine à l’aide de la culture trichoderma reesei et d’une énergie à faible émission de carbone pourrait atténuer les impacts environnementaux de l’ovalbumine dérivée de l’œuf de poule »
Publié en ligne le 16 décembre 2021
DOI: https://doi.org/10.1038/s43016-021-00418-2
Auteurs: Järviö, N. Parviainen, T., Maljanen, NL. et coll.