Les micro-organismes peuvent produire des protéines pour nous nourrir et nourrir ce que nous mangeons. (Illustration de Jordan Awan)

Petites usines alimentaires

Ces start-up proposent des solutions pour économiser les fruits de mer, transformer le gaz en protéines et rendre les produits laitiers moins brutaux.

Le monde Ahungry exige de plus en plus de protéines. La produire aujourd'hui nécessite des milliards d'animaux d'élevage et de vastes étendues de terres où poussent des plantes. Mais que se passerait-il si vous pouviez faire en sorte que des micro-organismes effectuent une grande partie de ce travail? C’est l’idée qui anime les trois jeunes entreprises présentées ci-dessous.

De nombreuses entreprises ont pour objectif de rendre les aliments plus savoureux, moins coûteux ou plus durables. Certains cultivent de la viande à partir de cellules animales. D'autres cultivent des produits dans des «fermes verticales» dans les grandes villes. Ensuite, il y a le chemin que prennent ces trois startups: utiliser de la levure ou d’autres microbes pour produire de la nourriture pour nous et de la nourriture pour ce que nous mangeons. Même si vous ne pouvez pas voir ces processus microscopiques en action, c'est une idée à surveiller.

La levure de lait pour tous, ça vaut le coup

Par Elizabeth Preston

Ryan Pandya et Perumal Gandhi ne se connaissaient pas en avril 2014, mais ils savaient tous les deux que le fromage végétalien était terrible. Ils avaient récemment tous deux abandonné les produits d'origine animale "mais ils détestaient en quelque sorte", dit Pandya, et se demandaient s'ils pourraient utiliser leurs antécédents biotechnologiques pour créer une laiterie écologique qui aurait meilleur goût. Isha Datar, PDG de l'institut de recherche New Harvest, connaissait les deux hommes et s'est rendu compte qu'ils avaient eu la même idée au même moment. Elle a connecté Pandya et Gandhi et leur a suggéré de créer une entreprise.

Ils ont appelé leur compagnie Muufri (dites-le à voix haute et vous l’obtiendrez) mais l’ont ensuite changé en Perfect Day. La start-up utilise de la levure génétiquement modifiée pour fabriquer de la caséine et du lactosérum, les protéines contenues dans le lait de vache, et les ajoute à des produits laitiers végétaliens. La plupart des levures transforment leurs aliments en cellules de levure de manière exponentielle, mais Pandya et Gandhi sont en train de les préparer pour transformer les aliments en protéines de lait tout en maintenant une population stable. «Un troupeau, si vous voulez», dit Pandya, le PDG.

Le vrai lait n’est pas uniquement constitué de protéines. Il contient également du sucre de lait (comme le sait douloureusement tout intolérant au lactose) et des matières grasses du lait. Mais ce sont les protéines du lait qui donnent à certains aliments leurs textures distinctives, comme l'étirement de la mozzarella, dit Pandya. Vous pouvez utiliser des molécules végétales pour remplacer le sucre du lait (comme dans le lait sans lactose) ou les matières grasses du lait (comme dans certains fromages fondus) sans nuire beaucoup à la texture. Mais il est plus difficile de remplacer les protéines du lait. Leur absence est notable dans la plupart des substituts de produits laitiers végétaliens. Gandhi a déclaré que les produits laitiers lui semblaient «comme s'ils étaient collés».

L’équipe a déjà réalisé un prototype de plusieurs produits laitiers sans vache. Selon M. Pandya, le meilleur produit à ce jour est le yogourt, fabriqué avec les mêmes cultures bactériennes et la même technique que le yogourt ordinaire, mais avec leur lait à base de levure au lieu de lait d'origine animale. Ils ont également expérimenté les fromages à pâte molle, les glaces et le beurre. En tant que boisson, leur lait à base de levure est moins convaincant, dit Pandya. C’est suffisant pour combiner avec d’autres ingrédients pour le fromage ou le yaourt, mais ne résiste pas encore tout seul. «J’ai hésité à appeler ce que nous avons fabriqué du lait», dit Pandya. Mais il pense que cela changera à mesure que l’équipe peaufine sa levure génétiquement modifiée pour produire un fac-similé plus proche du lait de vache.

La société a collecté 25 millions de dollars et obtenu son premier brevet. Elle discute avec de grandes entreprises alimentaires et laitières de partenariats potentiels. Ces partenaires peuvent être intéressés par la durabilité - rendre le lait plus efficace en y laissant les vaches - ou par répondre à la demande des consommateurs pour de meilleures alternatives laitières.

Cependant, dans le même temps, les végétaliens fondateurs de la société ont assoupli leur régime et recommencé à consommer des produits à base de lait de vache pour les comparer aux leurs. Comme le dit Pandya, "C’est difficile de gérer une entreprise laitière et d’être quelqu'un qui ne consomme pas de produits laitiers."

Conversion du gaz en nourriture

Par Andrew Rosenblum

Illustration de Jordan Awan

L'Inde a beaucoup trop de méthane. Il provient des plus grands troupeaux de bovins du monde, de la production de pétrole et des déchets en décomposition, soit 90 millions de tonnes par an. Le méthane représente 29% des émissions de gaz à effet de serre de l’Inde, soit environ le double de la moyenne des autres pays.

Quand Ezhil Subbian pense à tout ce méthane, elle pense à la nourriture.

C’est possible grâce aux microbes géniaux qui transforment le méthane en produits utiles. String Bio, la startup de Subbian basée à Bengaluru, en Inde, remplit de grandes cuves avec ces organismes unicellulaires, les alimentant à moindre coût avec le surplus de méthane indien et les incitant à produire des aliments pour animaux dont elle s'attend à être 30 à 40% moins chères que les autres protéines. quand il frappe le marché l'année prochaine. «Le méthane est le carbone le moins cher disponible», déclare Subbian.

Le microbe de travail est un méthanotrope, qui vit généralement dans les marais, près des bouches d'aération sous-marines ou dans une décharge, et a évolué pour utiliser le méthane comme seule source de carbone et d'énergie. Les méthanotrophes métabolisent le méthane en protéines qu’ils stockent dans les parois de leurs cellules, un peu comme si le corps humain convertissait les aliments en graisse.

String Bio souhaite intensifier ce processus naturel pour produire de l'ordre de 200 000 à un million de tonnes de protéines par an. Cela représenterait une partie substantielle de l’offre mondiale mondiale d’aliments pour animaux d’élevage et de pisciculture, qui nécessitent de 150 à 200 millions de tonnes de protéines par an, explique Subbian. Le produit pourrait également constituer la base de protéines alternatives pour l'homme.

La société place les méthanotrophes dans de grands réservoirs appelés bioréacteurs, permettant un contrôle précis des conditions telles que la température et le pH. Pomper le méthane de n’importe où, qu’il s’agisse de l’excédent généré par la production de pétrole ou du biogaz collecté dans une décharge ou une station d’épuration, le méthanotrophe créera une infusion qui contient des protéines, de l’eau et du dioxyde de carbone. String Bio assèche ensuite le méthanotroph et le transforme en granulés.

String Bio utilise des méthanotrophes naturels pour fabriquer des aliments pour animaux. Mais il souhaite également utiliser du méthane pour produire des produits chimiques. Pour ce faire, la société utilise une souche de méthanotrophes génétiquement modifiée pour produire des produits chimiques utiles dans l'industrie, tels que l'acide lactique et l'acide succinique. L'acide lactique est un ingrédient clé de certaines formes de matériaux d'emballage. L'acide succinique peut être utilisé pour fabriquer des polymères biodégradables.

Subbian dit que les aliments pour animaux de sa société seront plus purs que les produits concurrents, sans aucun risque de résidus de pesticides trouvés dans certains aliments à base de plantes destinés aux animaux de ferme et aux poissons. Mais le plus gros avantage de String Bio pourrait bien être simplement la quantité de nourriture qu’elle pourra éventuellement produire. Subbian: «Le méthane est évolutif»

Une biotechnologie qui peut sauver les sushis

Par Andrew Rosenblum

Vous êtes ce que vous mangez, même si vous êtes un poisson cultivé dans un enclos sous-marin. Des chercheurs de l’Université écossaise de Stirling ont découvert en 2016 que le saumon d’élevage contenait 50% moins d’acides gras oméga-3 qu’en 2011, en raison du fait que le pourcentage de poisson gras dans leur régime alimentaire était tombé de 80% à 20%.

Ce saumon pauvre en nutriments pourrait être un signe de ce qui va se passer dans les piscicultures en plein essor. Les humains pratiquent une surpêche des espèces de petite taille, comme les sardines et les anchois, utilisées pour nourrir de plus gros poissons dans les fermes. Aujourd'hui, au lieu de donner à leurs saumons des pellets constitués principalement de poisson haché, les exploitations leur fourrent des aliments composés d’un pourcentage beaucoup plus élevé de soja et d’autres agents de remplissage ne contenant pas d’éléments nutritifs essentiels comme les acides gras. Selon la Banque mondiale, l'offre mondiale de poisson d'élevage devant exploser, elle devrait passer de 50 millions de tonnes en 2010 à plus de 93 millions en 2030, "il n'y a tout simplement pas assez d'huile de poisson pour aller partout", nutritionniste spécialisée dans le poisson et biologiste marin. Rick Barrows, a déclaré lors de la conférence SynBioBeta l'automne dernier.

KnipBio peut modifier sa recette de sorte que le produit contienne des nutriments tels que la taurine et les caroténoïdes, des éléments qui confèrent au saumon et à la crevette une chair attrayante de rose.

KnipBio, une startup de 10 personnes basée à Lowell, dans le Massachusetts, libère le pouvoir de la biotechnologie sur le problème de la nutrition des poissons.

Methylobacterium extorquens est un microbe que l’on trouve généralement en train de grignoter les alcools excrétés par les feuilles ou les fruits pourris. KnipBio profite de ce processus pour le modifier légèrement afin que les microbes produisent de la farine de poisson.

Les bioréacteurs de KnipBio abritent des souches de gènes génétiquement modifiées et naturelles. les extorquens. Ajoutez du méthanol dérivé du gaz naturel dans le réservoir et vous obtiendrez un bouillon riche en protéines. Ce liquide est ensuite séché dans une centrifugeuse, laissant derrière lui des granulés de nourriture pour poisson.

D'autres entreprises font quelque chose de similaire avec des algues plutôt que des bactéries comme point de départ. Après tout, les algues sont une bonne source de ces acides gras qui rendent le poisson si sain. Catherine Pujol-Baxley, vice-présidente de la R & D de KnipBio, explique: extorquens est un complément idéal aux algues dans l’alimentation des poissons. KnipBio peut modifier sa recette pour que le produit contienne des nutriments tels que la taurine et les caroténoïdes. Ce dernier ingrédient est l’additif le plus coûteux dans les repas commerciaux; Le saumon, la truite et les crevettes sans caroténoïdes n’ont pas une chair rose attrayante.

Alors, comment les poissons nourris avec ce goût ont-ils le goût? Une entreprise appelée Kampachi Farms a mélangé l’alimentation de KnipBio au régime alimentaire de la limande à queue jaune de sashimi qu’elle élève dans des enclos de haute mer flottant au large des côtes de la grande île de Hawaii. Selon Pujol-Baxley, un jury de dégustation composé de 70 personnes au Food Innovation Center de l’Oregon State n’a pas détecté de différence dans le goût du sashimi après le changement d’aliment.

En janvier, KnipBio a annoncé qu’elle était passée d’un petit centre d’essai à un bioréacteur de 20 000 litres, capable de produire une tonne de KnipBio Meal chaque semaine. Selon Pujol-Baxley, la société prévoit de mener des essais commerciaux cette année, en testant différents mélanges d'aliments pour animaux dans différentes exploitations avec du poisson à différents stades de développement. C’est une étape clé vers une sortie commerciale complète en 2019, quand nous verrons vraiment si l’idée va couler ou nager.