Des microbes produisent des folates à partir d'ingrédients de base simples
Une équipe de biotechnologie obtient un sous-produit précieux pour la production de protéines
Prenez du dioxyde de carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène, ainsi que de l'électricité provenant de sources renouvelables - une bactérie et une levure de boulangerie n'ont guère besoin de plus pour produire des protéines destinées à l'alimentation humaine et la vitamine B9 essentielle dans un système de bioréacteur de laboratoire conventionnel. C'est le résultat auquel est parvenue une équipe de recherche dirigée par le professeur Lars Angenent, du département de biotechnologie environnementale de l'université de Tübingen, en poursuivant le développement de son système "power-to-protein" (de l'énergie à la protéine). Le nouveau produit protéique contenant du folate B9 peut servir de base végétalienne pour les substituts de viande, ce qui pourrait constituer un moyen durable et respectueux du climat de nourrir une population mondiale croissante. L'étude a été publiée dans Trends in Biotechnology.
Bien que de nombreux microbes soient visuellement peu spectaculaires, ils peuvent produire une grande variété de substances que l'homme peut utiliser, par exemple pour produire de la bière, du vin et du fromage. "Nous avons déjà mis au point une technologie de transformation de l'énergie en protéines. Elle utilise successivement deux microbes différents : une bactérie Clostridium réduit le dioxyde de carbone avec de l'hydrogène sous l'effet de l'air en acétate, que la levure de boulangerie, un champignon, transforme ensuite en protéines sous l'effet de l'air", explique M. Angenent. Cette première étape ne fonctionne toutefois que si les microbes sont alimentés en vitamines spécifiques telles que la B9. "L'homme ne peut pas vivre uniquement de protéines", explique M. Angenent. "Nous voulions donc produire de la B9 en même temps. L'objectif n'est pas d'apporter au processus plus de vitamines qu'il n'en produit.
Une bactérie frugale
Avec son équipe, Angenent a remplacé la bactérie Clostridium de la première étape par la bactérie Thermoanaerobacter kivui, qui est plus frugale et peut elle-même former le folate nécessaire à la production d'acétate. Lors de la deuxième étape, la levure de boulangerie a produit de grandes quantités de folate. On savait déjà que la levure de boulangerie peut produire du folate à partir du sucre. "Nos expériences montrent qu'elle le fait également avec à peu près la même quantité d'acétate que le matériau de base. Comme nous n'ajoutons plus de vitamine B9, nous sommes certains qu'elle est produite au cours du processus", explique-t-il. Environ six grammes de levure, produite et séchée, suffiraient comme dose quotidienne de vitamine B9 pour un être humain. Les mesures des vitamines dans le cadre des expériences ont été effectuées par une équipe dirigée par le professeur Michael Rychlik de l'université technique de Munich, l'un des coauteurs de l'étude.
"Notre produit n'est pas encore une denrée alimentaire finie, mais l'industrie alimentaire peut l'utiliser pour développer des aliments", explique Angenent. Avant d'être consommée, la levure doit d'abord être débarrassée des substances susceptibles de provoquer la goutte. En outre, le petit système de bioréacteurs du laboratoire devra être converti en installations à plus grande échelle - un processus qui peut soulever de nouveaux problèmes. Suivront ensuite des études de sécurité alimentaire, ainsi que des analyses techniques et économiques sur le marché de ces produits.
Penser en cycles
Jusqu'où Angenent veut-il aller dans sa vision d'un substitut alimentaire ? Vivrons-nous un jour avec des pilules et des pâtes synthétiques ? "Je me préoccupe surtout de réduire la consommation de viande", explique-t-il. "Je pense que les consommateurs s'habitueront aux nouveaux produits. Cela passe aussi par la fixation des prix. Le substitut alimentaire pourrait réduire considérablement la culture d'aliments pour animaux ainsi que les émissions nocives pour l'environnement provenant de l'élevage. Dans l'ensemble, cependant, il faudra encore plus d'agriculture qu'auparavant, d'où la nécessité de développer la forme de culture la plus respectueuse des ressources possible. En outre, les agriculteurs devront à l'avenir être récompensés financièrement pour la responsabilité supplémentaire qu'ils assument en matière de protection des sols et de la nature.
Angenent pense en termes de cycles et de liens plus larges : "La population mondiale croissante est menacée par la malnutrition, en particulier dans les pays qui souffrent de sécheresse et dont les sols sont pauvres en nutriments. Dans ces endroits, des produits de substitution comme les nôtres pourraient améliorer la situation alimentaire", explique-t-il. "Le fait que nous puissions produire des protéines et des vitamines en même temps dans notre système de bioréacteur à un taux élevé pour des produits végétariens et végétaliens durables, sans utilisation significative de terres, est un grand pas vers cet objectif.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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