Solutions pour un approvisionnement alimentaire durable
Dans le monde entier, plus de 350 millions de tonnes de viande sont produites chaque année, et ce chiffre ne devrait qu'augmenter. L'état des ressources énergétiques, la sensibilisation croissante des consommateurs et l'urgence climatique grandissante sont les facteurs qui expliquent l'essor des protéines alternatives. Alors que le monde cherche des solutions pour fournir suffisamment de protéines à une population mondiale croissante, tout en répondant aux préoccupations liées à l'utilisation des terres arables et au changement climatique, la viande et les produits laitiers cultivés sont une solution qui pourrait favoriser un approvisionnement alimentaire plus durable.
En décembre 2020, l'Agence alimentaire de Singapour (SFA) a approuvé la vente de poulet cultivé, devenant ainsi le premier pays au monde à avoir commercialisé un produit carné cultivé. Le poulet cultivé est autorisé à être vendu à Singapour en tant qu'ingrédient dans les produits à base de nuggets de poulet.
Qu'est-ce que la viande et les produits laitiers cultivés ?
En cultivant directement des cellules animales, la viande cultivée, également appelée "viande de culture", pourrait constituer une solution pour réduire l'impact environnemental de la production de protéines. La viande cultivée fait référence à l'utilisation de bioréacteurs où se pratique l'agriculture cellulaire. On l'appelle aussi communément :
- viande cultivée en laboratoire
- viande in vitro
- viande synthétique
- viande cultivée en cellule
Le processus de la viande cultivée commence par la sélection des cellules de l'animal. Les cellules qui ont la meilleure capacité de multiplication et de renouvellement sont choisies et peuvent se multiplier dans un milieu de culture cellulaire à l'intérieur d'un bioréacteur, c'est-à-dire le récipient qui contient le milieu de culture cellulaire et fournit un environnement contrôlé pour la multiplication des cellules. Le milieu de culture cellulaire contient des nutriments essentiels tels que des acides aminés, des lipides, des vitamines, du glucose et des sels. Ensuite, des facteurs de croissance sont ajoutés. À l'intérieur du bioréacteur, les cellules se multiplient et forment un type de cellule qui se transformera en fibre musculaire (myotubes). Parallèlement à la formation des cellules musculaires, des cellules graisseuses (adipocytes) et des cellules du tissu conjonctif (fibroblastes) sont également cultivées dans le bioréacteur. Ce processus dure plusieurs semaines. Les cellules récoltées sont ensuite transformées pour fabriquer le produit souhaité. Souvent, l'impression 3D est utilisée pour créer un produit qui a une forme familière de découpe de viande.
Le lait cultivé se distingue des produits carnés par le fait que l'on utilise des levures et/ou une fermentation microbienne ou des cellules provenant des glandes mammaires des mammifères pour produire des protéines de lait, au lieu que les cellules soient le produit final. Dans le processus de fermentation, l'ADN permettant de produire les protéines de caséine et de lactosérum est intégré dans la levure ou les microbes, et les protéines du lait sont produites par ce processus. Une fois le processus de fermentation terminé, les protéines du lait sont filtrées hors du milieu et mélangées à des graisses végétales, des sucres et de l'eau.
Le processus cellulaire commence par l'extraction de cellules des glandes mammaires, qui sont ensuite ajoutées au milieu de culture dans un bioréacteur pour proliférer. Ces cellules sont ensuite transférées dans un milieu de lactation où elles commencent à produire du lait. L'utilisation de la technologie des bioréacteurs à fibres creuses permet de séparer le lait du milieu de lactation.
Utilisation de technologies basées sur les cellules pour créer des produits laitiers cultivés
The biotech company TurtleTree collaborated with Waters Corporation’s International Food and Water Research Centre (“IFWRC”) in Singapore. They are rapidly expanding their research facilities and laboratories in Singapore and the United States. After receiving significant global funding, TurtleTree has accelerated their research into the production of functional and bioactive proteins and sugars found in human and bovine milk.
Je me suis assis (virtuellement) avec des membres de l'équipe de recherche et développement de TurtleTree pour en savoir plus sur l'utilisation des technologies cellulaires comme source de protéines, et pour recueillir leurs réflexions sur la façon dont les technologies analytiques telles que la chromatographie liquide (CL) et la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse (CL-SM) soutiennent leur industrie.
Q : Comment TurtleTree soutient-il l'objectif d'une production alimentaire plus durable et plus efficace ?
R : TurtleTree se consacre à la production d'une nouvelle génération d'aliments, meilleurs pour la planète, meilleurs pour les animaux et meilleurs pour tous. Grâce à notre technologie cellulaire exclusive, notre société crée des ingrédients laitiers "meilleurs pour vous", de manière durable et abordable, dont les avantages vont bien au-delà de la table à manger.
Q : Quel rôle pensez-vous que la viande et les produits laitiers cultivés joueront dans le marché des protéines alternatives ?
A : Les produits alimentaires cultivés peuvent contribuer à la construction d'un marché diversifié de protéines alternatives. Les protéines végétales, bien sûr, resteront un pilier des protéines alternatives. Mais nous ne devons pas perdre les avantages des protéines d'origine animale, car les technologies cellulaires nous permettent désormais de les recréer sans recourir à l'animal entier.
La beauté de la chose, c'est que nous pouvons combiner tous ces types de protéines, y compris celles d'origine cellulaire et végétale, pour obtenir des produits alimentaires de qualité.
Cela s'aligne également sur les valeurs d'inclusion de TurtleTree. Nous voulons nous assurer qu'à mesure que la nourriture que nous mangeons change, les cultures ne changent pas. Cet espace ne concerne pas uniquement les chicken nuggets ; ce n'est que la première pièce de cet espace, et nous n'avons pas l'intention de nous y installer. Nous voulons voir toutes les cultures et toutes les cuisines apporter leur incroyable nourriture dans le même avenir que nous envisageons.
Q : Comment les technologies analytiques telles que la LC et la LC-MS soutiennent-elles cette industrie ?
R : Des technologies comme la LC et la LC-MS peuvent aider les scientifiques à mieux exécuter le contrôle de la qualité des produits en identifiant précisément les protéines d'intérêt et en analysant les protéines et les impuretés dans les échantillons. Ceci est crucial pour le contrôle de la qualité des protéines et la collecte de données à des fins de recherche et développement (R&D).
Q : Quels sont les besoins que vous avez aujourd'hui pour soutenir vos processus de production de viande et de produits laitiers cultivés ?
R : Nous recherchons des solutions pour améliorer nos technologies de séparation et de quantification des échantillons afin de garantir la pureté des protéines. Ces améliorations permettront de renforcer la confiance dans nos données expérimentales ainsi que la qualité de nos produits.
Q : Comment des entreprises comme Waters vous aident-elles à relever vos défis analytiques ?
R : Au fur et à mesure que nous augmentons nos niveaux de production, nous aimerions continuer à nous associer à des sociétés d'équipement de laboratoire renommées comme Waters pour travailler sur des solutions permettant de produire des protéines hautement purifiées avec une qualité constante.
En soutenant la multitude d'entreprises dans le secteur en pleine expansion des protéines alternatives, nous continuons à être à la pointe du progrès scientifique.
Autres ressources:
App note: Automated Sample Preparation
Waters Food Testing Forum 2022 - Jour 3 : L'innovation dans la poursuite de chaînes d'approvisionnement alimentaire sûres, authentiques, nutritives et durables
Références:
Agence alimentaire de Singapour (2021). Sécurité des protéines alternatives
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