Des innovations liées au microbiome pour des systèmes alimentaires durables
Le microbiome (l’ensemble des micro-organismes, tels que les bactéries, les champignons et les virus) influence notre bien-être et régit tous les processus, de la digestion aux réponses immunitaires. Les microbiomes sont également présents dans l’ensemble des systèmes agroalimentaires. Comprendre ces micro-organismes et leurs interactions complexes entre eux et avec leur environnement est essentiel pour garantir une production alimentaire plus sûre et plus durable.
Des procédures cohérentes pour cartographier le microbiome
Le projet MASTER(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, s’est attaché à déchiffrer les relations complexes entre les microbiomes au sein de systèmes alimentaires interconnectés, tels que les écosystèmes marins, végétaux, alimentaires, du sol et du rumen. «En utilisant des technologies de séquençage de l’ADN basées sur les microbiomes, l’objectif principal était d’améliorer la qualité, la durabilité et le potentiel de promotion de la santé des chaînes agroalimentaires, des aliments et des aliments pour animaux ainsi produits», explique Paul Cotter, coordinateur du projet. Pour y parvenir, et afin de garantir une analyse cohérente des microbiomes et de préserver la comparabilité tout au long de la chaîne alimentaire, le consortium a normalisé les procédures de prélèvement, de conservation et de stockage des échantillons. L’élaboration de procédures opératoires standard à toutes les étapes du processus d’analyse a permis de minimiser les erreurs potentielles, en évitant les biais et les interprétations erronées des données.
De nouvelles technologies
Plus précisément, MASTER a mis au point un nouveau protocole et un kit d’extraction d’ADN associé afin de faciliter un échantillonnage efficace pour l’analyse des microbiomes par la méthode de l’ADN, même dans les cas complexes dus au faible nombre de micro-organismes présents. Il est important de noter que l’application de ce protocole à des milliers d’échantillons provenant de différents environnements de transformation alimentaire a conduit à la création de la base de données CuratedFoodMetagenomic, une ressource inestimable que l’industrie peut utiliser pour détecter avec précision les micro-organismes présents dans les aliments. Ces outils peuvent servir en combinaison avec un dispositif de séquençage d’ADN portable et rapide pour détecter les micro-organismes problématiques.
Améliorer la production alimentaire pour les humains et les animaux
Conscients du rôle central des microbiomes végétaux dans le renforcement des mécanismes de défense des plantes contre les agents pathogènes et dans la stimulation de leur croissance, les scientifiques ont mis au point des souches microbiennes pour lutter contre les agents pathogènes fongiques dans des cultures comme le maïs, ainsi que des biofertilisants destinés à améliorer la qualité des graminées. En aquaculture, des solutions basées sur le microbiome, notamment des souches probiotiques et biopréservatrices, ont donné des résultats prometteurs pour stimuler la croissance des poissons et accroître la qualité des filets. MASTER s’est également penché sur le microbiome des ruminants(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), notamment chez les vaches, les moutons et les chèvres. Ce microbiome revêt une importance capitale car, selon sa composition, il peut influencer le degré d’assimilation des protéines et d’autres nutriments contenus dans l’alimentation animale, et contribue aussi aux émissions de gaz à effet de serre (principalement le méthane). «La modulation du microbiome des ruminants pourrait réduire l’impact environnemental et permettre d’obtenir des produits carnés et laitiers durables et de meilleure qualité», affirme Paul Cotter.
Lutter contre le gaspillage alimentaire et au-delà
Le gaspillage alimentaire mondial, qui représente près d’un tiers de la production alimentaire totale, a été abordé grâce à des technologies de transformation alimentaire visant à convertir les déchets en ingrédients bénéfiques. En outre, les chercheurs se sont intéressés à la fermentation en tant que méthode de conservation naturelle. «Les aliments fermentés, riches en bactéries bénéfiques, améliorent la qualité et la sécurité alimentaire, facilitent la digestion, et présentent des bienfaits pour la santé», explique Paul Cotter. Une étude approfondie de plusieurs aliments fermentés ouvre la voie à de nouveaux aliments optimisés au regard de ces propriétés. Paul Cotter souligne: «Plus de 20 innovations ont vu le jour grâce à MASTER, chacune étant reconnue pour son immense potentiel.» À l’avenir, le consortium MASTER poursuivra ses recherches dans le cadre de nouveaux projets européens, tels que DOMINO(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et HoloRuminant(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), garantissant ainsi des progrès durables et des avancées continues dans ces domaines clés.
