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Quel est le point commun entre le changement climatique, l’aquaculture, l’approvisionnement alimentaire et la santé humaine? Selon le coordinateur du projet MASTER, tous peuvent bénéficier des microbiomes.
«Le projet s’inscrit dans une démarche globale de développement de produits, d’aliments, d’aliments pour animaux, de services et de processus concrets du microbiome susceptibles de fortement améliorer la quantité, la qualité et la sécurité des aliments», explique Paul Cotter, responsable des biosciences et responsable principal de la recherche au Centre irlandais de recherche sur l’alimentation du Teagasc.
Comme l’explique Paul Cotter, le microbiome est l’ensemble des micro-organismes qui vivent dans un environnement donné. Le microbiome intestinal, qui comprend des bactéries, des archées, des champignons et des virus, joue un rôle important dans la digestion des aliments que nous consommons, nous protégeant contre les maladies et produisant le vitamines qui nous maintiennent en bonne santé.
Mais les microbiomes se retrouvent également dans diverses chaînes alimentaires, dont beaucoup sont interconnectées. Il s’agit notamment des microbiomes associés aux animaux d’élevage et aux cultures végétales, des micro-organismes vivants dans des environnements physiques tels que le sol et l’eau, ou encore ceux utilisés directement pour la fermentation du pain, de l’alcool et d’autres produits.
«En exploitant la puissance de ces microbiomes à l’aide de nouvelles technologies et de recherches révolutionnaires, nous pouvons améliorer la santé et la résilience des poissons, des plantes, des sols, des animaux et des êtres humains, ce qui induira un changement révolutionnaire de nos chaînes alimentaires», ajoute Paul Cotter, qui a été le coordinateur du projet.
Améliorer l’élevage bovin
L’exploitation des données sur les microbiomes et le développement d’outils de mégadonnées permettant d’identifier les interrelations entre les microbiomes ont permis au projet MASTER d’apporter des améliorations essentielles à la chaîne alimentaire, contribuant ainsi à la réalisation de la stratégie européenne de la ferme à la table.
L’une de ces améliorations permet aux éleveurs de bovins de sélectionner des animaux qui émettent moins de méthane. Cette ligne de recherche s’est penchée sur le rôle de l’alimentation, de la génétique de l’hôte, de l’efficacité alimentaire et du microbiome du rumen sur les performances environnementales des bovins de boucherie.
Les chercheurs ont recueilli pendant plusieurs années des données sur les émissions de méthane de plus de 1 500 bovins et sur les performances de plus de 3 000 aliments ingérés. Ces informations ont été combinées pour créer la toute première base de données sur les taureaux reproducteurs basée sur la production de méthane de leur progéniture.
«Essentiellement, cela signifie que nous pouvons désormais sélectionner le bétail en fonction de sa production de méthane», fait remarquer Stuart Kirwan, chercheur au Teagasc.
«Cette avancée peut également être combinée avec d’autres développements du projet MASTER afin de réduire davantage les émissions de méthane à l’avenir», ajoute Paul Cotter.
Protéger l’aquaculture des agents pathogènes
Les travaux du projet ont également contribué à améliorer la durabilité de l’aquaculture en développant une solution permettant de détecter rapidement les pathogènes des poissons.
«L’aquaculture, c’est-à-dire l’élevage de poissons ou d’autres organismes aquatiques dans de grands réservoirs ou dans des parcs marins, permet de produire durablement et en grandes quantités des aliments de haute qualité», explique René Groben, responsable du projet de microbiologie chez Matís, l’un des 29 partenaires du projet.
Toutefois, la rapide prolifération des agents pathogènes au sein des populations à forte densité constitue l’un des principaux défis auxquels est confronté l’élevage aquatique. Le projet MASTER a mis au point un système de surveillance qui fournit aux pisciculteurs des informations rapides et fiables concernant l’occurrence, la gravité et le type de pathogènes présents dans un élevage, et de déterminer de l’opportunité d’éventuelles mesures destinées à protéger la santé du stock de poissons et des consommateurs.
Selon René Groben, cette solution présente de nombreux avantages. «Elle permet d’identifier l’ensemble des micro-organismes et est applicable à un large éventail de types d’échantillons liés à l’aquaculture, notamment des échantillons d’eau, des tissus de poisson et le biofiltre des bassins», explique-t-il. Ces tests peuvent également être réalisés sur place, les résultats sont donc disponibles en quelques heures, ce qui constitue une amélioration considérable par rapport aux jours ou aux semaines que requièrent les méthodes de test traditionnelles.
Des aliments plus sains et plus durables
Le projet MASTER a également permis de mettre au point une nouvelle technologie de détection des agents pathogènes dans le sol, des technologies d’enrichissement sélectif de l’ADN bactérien des plantes et des stratégies d’amélioration de la biopréservation des fruits de mer et de la viande.
Le projet a en outre validé une procédure de recensement des microbiomes dans l’industrie alimentaire, favorisant l’optimisation des processus, la réduction des déchets et l’amélioration de la qualité et de la sécurité des aliments. Les chercheurs ont même réussi à cartographier les interconnexions entre les produits alimentaires, les nutriments, les micro-organismes et l’intestin humain, jetant ainsi les bases de recommandations alimentaires qui s’appuient sur la modulation du microbiome intestinal pour améliorer notre santé globale.
Bien que distincts, chacun de ces résultats permettra de produire des aliments plus sains,plus durable et garantissant un niveau plus élevé de qualité et de sécurité assortis d’une plus longue de durée de conservation. «Ces résultats auront des implications majeures, améliorant notre compréhension des microbiomes associés aux chaînes alimentaires et permettant d’aborder des défis sociétaux clés tels que la sécurité alimentaire et nutritionnelle, la santé et le bien-être, la gestion des déchets alimentaires et l’adaptation au changement climatique et son atténuation», conclut Paul Cotter.