La protéine de blanc d'œuf produite par fermentation de précision possède d'excellentes propriétés moussantes. Crédit :Centre de recherche technique VTT de Finlande
Les recherches menées par le groupe de recherche Future Sustainable Food Systems de l'Université d'Helsinki en collaboration avec le Centre de recherche technique VTT de Finlande montrent que l'ovalbumine produite par des champignons pourrait avoir le potentiel d'atténuer une partie de la charge environnementale associée à la poudre de blanc d'œuf de poule. Cela est particulièrement vrai lors de l'utilisation de sources d'énergie à faible émission de carbone dans la production.
La poudre de blanc d'œuf de poulet est un ingrédient couramment utilisé dans l'industrie alimentaire en raison de la protéine de haute qualité qu'elle contient. La consommation annuelle de protéines d'œuf en 2020 était d'environ 1,6 million de tonnes et le marché devrait encore se développer dans les années à venir.
La demande croissante soulève des questions à la fois sur la durabilité et l'éthique. Certaines parties de la chaîne de production de poudre de blanc d'œuf, telles que l'élevage de poulets pour la production d'œufs, génèrent de grandes quantités d'émissions de gaz à effet de serre et contribuent à la rareté de l'eau, à la perte de biodiversité et à la déforestation. De plus, l'élevage intensif de poulets a entraîné des épidémies de maladies zoonotiques en servant de réservoir important pour les agents pathogènes humains.
La recherche d'alternatives durables aux protéines d'origine animale suscite un intérêt croissant au sein de l'industrie alimentaire. L'agriculture cellulaire, également appelée fermentation de précision lorsqu'elle est utilisée pour la production d'ingrédients recombinants, offre une solution basée sur la biotechnologie pour découpler la production de protéines animales de l'élevage en utilisant un système de production microbienne pour produire les protéines spécifiques à la place.
"Par exemple, plus de la moitié de la teneur en protéines de la poudre de blanc d'œuf est de l'ovalbumine. VTT a réussi à produire de l'ovalbumine à l'aide du champignon ascomycète filamenteux 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 celle produite par les poulets. La protéine ovalbumine est ensuite séparée des cellules, concentrée et séchée pour créer un produit fonctionnel final », explique le Dr Emilia Nordlund du Centre de recherche technique VTT de Finlande.
Les produits de culture cellulaire ont généralement besoin de plus d'électricité que les produits agricoles typiques, et par conséquent le type de source d'énergie utilisée affecte le niveau d'impact environnemental. Cependant, 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 protéine.
"Selon nos recherches, cela signifie que l'ovalbumine produite par le champignon a réduit les besoins 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 émission de carbone, la fermentation de précision a le potentiel de réduire l'impact même jusqu'à 72 %", déclare la doctorante Natasha Järviö de l'Université d'Helsinki.
Pour l'impact de l'utilisation de l'eau sur l'environnement, les résultats sont moins concluants, montrant une forte dépendance à l'emplacement supposé du site de production d'ovalbumine. En général, l'étude montre le potentiel de la technologie de fermentation de précision pour accroître la durabilité de la production de protéines, qui peut être encore accrue par l'utilisation de sources d'énergie à faible émission de carbone.
Référence :"Production d'ovalbumine à l'aide de Trichoderma reesei la culture et l'énergie à faible émission de carbone pourraient atténuer les impacts environnementaux de l'ovalbumine dérivée d'œufs de poule » par Natasha Järviö, Tuure Parviainen, Netta-Leena Maljanen, Yumi Kobayashi, Lauri Kujanpää, Dilek Ercili-Cura, Christopher P. Landowski, Toni Ryynänen, Emilia Nordlund et Hanna L. Tuomisto, 16 décembre 2021, Nature Food .
DOI :10.1038/s43016-021-00418-2
