L’augmentation de la population mondiale entraîne une augmentation constante de la demande alimentaire, ce qui entraîne une augmentation de la demande de protéines destinées à l’alimentation animale. La Chine est notamment confrontée à une grave pénurie de sources de protéines.
Bien qu'elle soit leader mondial en matière de production porcine et d'aquaculture depuis de nombreuses années, la Chine dépend toujours fortement du soja importé pour l'alimentation animale, avec un volume d'importation annuel d'environ 100 millions de tonnes et un taux de dépendance élevé dépassant 80 %.
Il est donc important de développer des méthodes permettant une production rapide et efficace de protéines de haute qualité. Et la solution la plus prometteuse réside dans la technologie de la biologie synthétique.
Il existe plusieurs voies de synthèse biologique des protéines. Le moyen le plus simple consiste à convertir les sous-produits des industries alimentaires et agricoles, tels que la liqueur de maïs, les drêches de distillerie et la paille de riz, en produits protéiques de plus grande valeur grâce au processus de transformation microbienne.
Cependant, l’approvisionnement et la qualité de ces sous-produits sont instables, ce qui rend la production industrielle difficile.
Des scientifiques chinois ont découvert une méthode peu coûteuse pour transformer le charbon en protéines destinées à l'alimentation animale. (Photo : Shutterstock)
Une autre approche notable implique la fermentation industrielle avec des produits chimiques générateurs d’énergie, en utilisant du méthanol, dérivé du charbon à moindre coût.
C’est ce que recherchent les scientifiques de l’Institut de biotechnologie industrielle de Tianjin de l’Académie chinoise des sciences (CAS), dirigé par le professeur Wu Xin.
« Le charbon, dont les réserves mondiales s'élèvent à environ 107.000 XNUMX milliards de tonnes, peut être converti en méthanol grâce à la gazéification du charbon. Le méthanol se mélange bien à l’eau, offrant une efficacité de fermentation élevée par rapport au gaz et ne nécessitant pas l’utilisation d’équipements de fermentation spécialisés., a écrit le professeur Wu dans un article publié dans la revue China Science Bulletin.
Son équipe a désormais développé une technologie permettant de produire des protéines moins chères que la biosynthèse traditionnelle des protéines. Ces résultats ont été publiés dans la revue internationale à comité de lecture Biotechnology for Biofuels and Bioproducts le 17 novembre 11.
« Les recherches sur la synthèse de protéines cellulaires à partir du méthanol ont débuté dans les années 1980, se concentrant principalement sur la sélection des souches et l'optimisation des processus de production. Cependant, en raison de leurs coûts élevés, les produits de fusion de protéines au méthanol ne peuvent pas rivaliser avec les protéines de soja et n’ont pas été produits à grande échelle., a présenté le professeur Wu dans l'article.
Pour résoudre le problème, son équipe a collecté plus de 20.000 XNUMX échantillons de levure provenant de vignobles, de forêts et de zones humides à travers la Chine. À partir de ces échantillons, ils ont identifié des souches capables d’utiliser efficacement différents sucres et alcools comme sources de carbone, notamment la souche de levure Pichia pastoris.
Ensuite, en supprimant des gènes spécifiques de la souche sauvage Pichia pastoris, ils ont créé une levure tolérante au méthanol et à l’efficacité métabolique considérablement améliorée. Cette technique a considérablement fait progresser l’objectif de conversion du méthanol en protéines.
« Les chercheurs ont atteint respectivement un poids de cellules sèches et une teneur en protéines brutes de 120 g/litre et 67,2 % avec leur Pichia pastoris modifié. Et l’efficacité de conversion du méthanol en protéines atteint 92 % de la valeur théorique. », indique le rapport sur le site du CAS.
Le taux de conversion élevé rend cette méthode de production de protéines économiquement très attractive.
Le professeur Wu a déclaré dans l'article : « Elle ne nécessite aucune terre arable, n'est pas affectée par les saisons et le climat et est des milliers de fois plus efficace que les méthodes de fermentation traditionnelles. De plus, la teneur en protéines des micro-organismes varie de 40 à 85 %, ce qui est nettement supérieur à celui des plantes naturelles.
Ces protéines contiennent également un spectre complet d'acides aminés, de vitamines, de sels inorganiques, de graisses et de glucides, ce qui leur permet de remplacer partiellement la farine de poisson, le soja, la viande et le lait écrémé en poudre dans diverses applications.
L’équipe de recherche a commencé à mettre en œuvre des recherches à l’échelle industrielle, produisant des milliers de tonnes de protéines de méthanol pour le bétail. Les partenaires spécifiques ne sont pas divulgués.
Les protéines microbiennes sont très nutritives et exemptes d’allergènes comme les protéines de soja, ce qui en fait une excellente source de protéines. Cependant, il n’existe actuellement que quelques produits sur le marché.
La société américaine KnipBio a utilisé des souches génétiquement modifiées pour produire à partir de méthanol KnipBio Meal, une protéine alimentaire de haute qualité comparable à la farine de poisson. Ce produit a reçu l'approbation de sécurité de la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis.
Hoa Vu(Source : SCMP)
