Quelle sera la nourriture de demain ?

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Quelle sera la nourriture de demain ? Les aliments du futur sont-ils déjà là ? Quelles sont les pistes pour nourrir l’humanité en 2050 et au-delà ?

Selon la plupart des estimations, la population humaine devrait atteindre près de 10 milliards d’individus d’ici 2050, (ONU) mais les avis sont partagés selon James Pomeroy économiste chez HSBC avec un taux de natalité en forte baisse (ce qui est la tendance actuelle) et une population qui vieillit, donc une mortalité en hausse, les deux courbes pourraient se croiser entre les années 2080 et 2090. James Pomeroy évoque donc, non pas 10 milliards d'individus à la fin du siècle, mais plutôt 4 milliards.

Actuellement à chaque heure passée, la planète compte 10 000 bouches de plus à nourrir. Or, dans le même temps, les surfaces agricoles disponibles pour alimenter l’humanité diminuent drastiquement. Alors que l’on comptait 3 000 m² de surface agricole par habitant sur la planète en 1980, on n’en compte plus que 2 400 aujourd’hui et seulement 1 600 d’ici 2050.

En outre, le dérèglement climatique va renforcer les contraintes qui pèsent sur la production alimentaire mondiale : sécheresses plus marquées, baisse des rendements, aléas climatiques plus fréquents, etc. Et ce, sans compter sur la diminution des ressources naturelles, et les guerres qui s’en suivront.

Pour cela il va donc falloir  fournir à l’ensemble de l’humanité des quantités suffisantes de macronutriments (protéines, glucides et lipides) et de micronutriments (vitamines, minéraux, oligo-éléments, etc.), de manière efficace et écologique ou responsable dans un monde  restreint soumis à des aléas climatiques importants. Produire une nourriture via le microscope est le pari osé de la Finlande. 

La Finlande est le pays le plus engagé en matière de développement durable. L’état scandinave n’hésite pas à mettre sa communauté scientifique au service de la recherche de divers aliments, qui nous semblent aujourd’hui totalement futuristes, afin de réduire l’empreinte carbone de notre régime alimentaire basée sur les protéines animales. C’est le pari osé des Finlandais la nourriture produite sous microscope. Ainsi des scientifiques étaient parvenus à mettre au point un café de laboratoire en cultivant dans un bioréacteur les cellules d’une plante de caféier, aujourd’hui soumise aux nombreux aléas climatiques. Près de 90 % des plus grandes régions productrices de café pourraient en effet disparaître d’ici 2050. L’expérience a été menée par des chercheurs et chercheuses finlandaises au centre national de la recherche technique. Fondé en 1942, cet organisme plus connu sous le nom de VTT – du finnois Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus travaille à pied d’œuvre pour trouver des alternatives moins gourmandes en CO2 à tout ce qui compose notre quotidien, et l’alimentation en fait partie. Les scientifiques finlandaises et finlandais sont notamment concentrés sur une multitude de projets visant à remplacer les protéines animales. Leur dernière trouvaille : utiliser le tournesol pour fabriquer un steak sans recourir à l’abattage d’un animal. Plus concrètement, les scientifiques recyclent les résidus obtenus après la fabrication d’huile de tournesol pour en extraire une protéine.

D’autre part à l’université de Helsinki, on a réussi à produire du blanc d’œuf sans avoir recours à une seule poule. À la place, les chercheurs ont utilisé une espèce de champignons – le Trichoderma risée, pour produire de l’ovalbumine, la principale protéine constituant le blanc d’œuf. Après avoir été séchée, la poudre obtenue peut être transformée en mousse à utiliser en pâtisserie pour préparer aussi bien des meringues que des gâteaux. Cette innovation alimentaire est également intéressante sur le plan de la sécurité sanitaire puisqu’elle écarte tout risque de contamination par la salmonelle, la bactérie la plus couramment repérée dans les boîtes d’œufs pour éviter une grave infection à la salmonellose.  En mai dernier, les chercheurs et chercheuses de l’université de Helsinki ont démontré dans une étude que les alternatives végétales remplaçant les protéines animales pouvaient réduire de 80 % l’impact environnemental du régime omnivore de la population européenne. On parle d’insectes, mais aussi de viande cultivée en laboratoire.

1) Alors quels sont ces nouveaux aliments qui mobilisent les recherches ?

Les insectes : un aliment du futur plein de promesses

Ils sont déjà consommés par près de 2 milliards d’êtres humains dans le monde aujourd’hui, et de manière traditionnelle, principalement dans des pays du Sud, mais  les insectes sont autorisés depuis peu pour l’alimentation humaine en Europe. Riches en protéines, ne demandant que peu d’espace et de nourriture, ne consommant pas d’eau directement, les insectes constituent en effet un des aliments de demain les plus prometteurs pour nourrir 10 milliards d’êtres humains. Cependant, pour l’instant, seules deux espèces d’insectes sont autorisées par l’EFSA pour la consommation humaine en Europe : les criquets de la société néerlandaise Protix et le ténébrion meunier (sorte de larve) séché d’Agronutris (à quoi s'ajoute le ténébrion meunier surgelé que produit également Protix).

L’Europe reste frileuse devant le risque d’allergie , et de transmission de virus via les insectes, et la performance nutritionnelle n’est pas non plus complètement au rendez-vous.

La viande in vitro  : leur lancement se fait attendre

La fabrication de viande de synthèse, in vitro, par des startups, a défrayé la chronique depuis quelques années, alimentant la médiatisation du véganisme tout en répondant à une évolution de société qui refuse la souffrance animale . Mais la viande in vitro apparaît de moins en moins comme une solution viable à moyen terme. En effet, le coût en énergie et en technologies de pointe nécessaire à la production de viande in vitro rend le processus pour l’instant non rentable. Par ailleurs, dans l’état actuelle des technologies, cette production de viande de synthèse aurait un impact environnemental considérable, ce qui rend la solution caduque au regard des enjeux des décennies à venir.

Les algues : des aliments du futur  qui sont déjà cultivées chez nous

Consommées depuis des millénaires en Asie, ce n’est que récemment que les sociétés occidentales ont découvert les bienfaits nutritionnels et santé des algues. Et ce, sans compter leurs atouts sur le plan environnemental. En effet, les algues captent déjà, aujourd’hui, près de 50 % du CO2 présent dans l’atmosphère. Potentiellement riches en protéines et/ou en lipides (selon les espèces), faciles à cultiver, les algues peuvent en outre être transformées en ingrédients pour préparer des recettes, en remplacement des œufs, par exemple. Les algues constituent donc un excellent candidat pour participer à nourrir l’humanité de demain. Il faudra juste que les Occidentaux s’habituent à cette nouvelle nourriture qui est un peu agressive pour nos intestins. Néanmoins salicorne, la laitue de mer  sont des aliments traditionnels et  les bassins de spiruline bio fleurissent un peu partout, ainsi que son anti-oxydant la Phycocyanine qui  est un vrai booster.

Les champignons et les levures

Riches en fibres, en minéraux, en vitamines et, dans une certaine mesure, en protéines (de l’ordre de 3 % pour de nombreux champignons comme les shiitakes), faciles à cultiver, demandant peu de surfaces, d’eau, d’énergie et exploitant des déchets organiques, les champignons sont reconnus par les experts comme un aliment qui prendra de l’ampleur dans le futur. 

Les champignons comestibles constituent une branche à part entière de la famille des légumes. Ce sont des organismes sans chlorophylle caractérisés par une forte teneur en glucides, dont le glucane, qu’on peut apparenter aux fibres. Ils apportent des minéraux (à hauteur de 10 % de la matière sèche) et surtout du potassium, qui participe à la restauration de l’équilibre acido-basique. Ils apportent aussi du phosphore, du sélénium (un antioxydant qui joue un rôle protecteur dans le vieillissement cellulaire et contre certains cancers). Ils sont enfin une bonne source de vitamines du groupe B et en particulier de B2 et B3

Certains champignons comme le shiitaké (lentin du chêne) ou le reishi pourraient moduler l’immunité, grâce à  leur richesse en polysaccharides. Ils ont des propriétés anti-inflammatoires et anti-tumeurs. Certains champignons ont un effet anticancer.

Par ailleurs, levures et bactéries sont d’ores et déjà exploitées pour produire, par fermentation, des protéines consommables par l’être humain, et à haute biodisponibilité. Et ce, en utilisant 10 fois moins de surface que le soja, par exemple.

Le 15 janvier 2021, ADM Ventures annonce son entrée au capital d’Air Protein, une start-up américaine qui développe des analogues de viande à partir de protéines alternatives, produites, comme son nom l’indique, avec de l’air. Aussi surprenant que puisse paraître ce procédé, il ne s’agit pas d’une initiative isolée. De nombreuses entreprises à travers le monde travaillent actuellement au développement de protéines issues de procédés de fermentation à base de levures, de champignons ou de bactéries. Ces produits, pour la plupart encore en phase de développement, offrent déjà des résultats extrêmement prometteurs. 

Des produits innovants, mais un procédé ancien

Les protéines issues de la fermentation sont souvent issues de procédés étonnants. Arbiom, entreprise franco-américaine d’une vingtaine de personnes, a par exemple développé une technologie innovante de production de protéines à partir de résidus de bois. Biospringer, entité du groupe Lesaffre, développait quant à lui des extraits de levures pour leurs qualités aromatiques, avant de lancer sa protéine de levure, en octobre 2020. Plus étonnant : des procédés comme celui développé par Solein, start-up finlandaise, pour produire des protéines à partir d’un microbe, nourri avec du CO2 et de l’hydrogène relâchés par l’eau au contact de l’électricité. Ce procédé est proche de celui développé par Air Protein. La technologie de cette dernière aurait été imaginée dans les années 60 par la NASA, puis abandonnée, pour recycler en nourriture le CO2 dégagé par les astronautes. Un autre exemple surprenant relatif à la Nasa : la start-up Nature’s Fynd, basée à Chicago, qui développe une protéine issue de la fermentation de la bactérie Fusarium s. Yellostonensis. Celle-ci a été découverte dans les sources volcaniques de Yellowstone, sur les montagnes rocheuses, lors d’un projet de recherche visant à analyser sous quelles conditions chimiques la vie pouvait se développer, afin de prospecter la présence de vie sur d’autres planètes.

Cependant, si tous ces exemples de protéines alternatives sont très récents, le procédé de fermentation est utilisé depuis très longtemps dans notre alimentation. Le pain, le vin et le fromage, qui font la réputation de la gastronomie française, sont des exemples emblématiques de produits alimentaires traditionnels élaborés à partir d’un processus de fermentation. Il s’agit donc de donner une nouvelle ampleur à des processus de fermentation pour répondre à des besoins nouveaux de notre écosystème alimentaire.

Des atouts importants sur le plan écologique et nutritionnel

Quelles que soient les matières premières utilisées, ces nouvelles protéines issues de procédés de fermentation ont de très forts atouts sur le plan environnemental et nutritionnel et répondent à un réel besoin actuel du marché. Il y a de forts besoins, en particulier pour l’aquaculture et pour la nutrition des animaux de compagnie et des porcelets. Aujourd’hui, on utilise principalement le soja importé d’Amérique Latine. Or celui-ci a de fortes contraintes environnementales, avec les problématiques liées à la déforestation. Du côté de Biospringer, c’est la croissance exponentielle du marché vegan qui a motivé le développement  le produit à base de protéines fermentées cela permet de  proposer une nouvelle alternative pour enrichir les aliments en protéines, notamment les substituts de viande ou de fromage, avec une protéine de bonne qualité sur le plan organoleptique et nutritionnel. Riche en protéine, contenant tous les acides aminés essentiels, sans arrière-goût indésirable avec un taux de digestibilité excellent.  

10 fois plus de calories et de protéines, une production qui se fait en quelques heures au lieu de plusieurs mois, une productivité de 1 500 kilocalories au mètre carré (avec la possibilité de cumuler cette surface avec de la production d’électricité solaire) : les levures et bactéries constituent sans aucun doute l’une des pistes les plus sérieuses pour produire la nourriture de demain.

2) Les compléments alimentaires : déjà indispensables

S’Il est communément admis que les prévisions des films science-fiction présentant une humanité  se nourrissant de pilules sont aberrantes (nous avons besoin de manger de la vraie nourriture), tous s’accordent sur le fait qu’une complémentation sera probablement indispensable pour subvenir à nos besoins.

En effet, dans une planète avec des surfaces agricoles réduites, le grand enjeu sera l’intensification de la production. Dans ce contexte, les compléments alimentaires constituent une ressource idéale pour fournir à l’humanité des micronutriments pas nécessairement présents dans les sources alimentaires envisagées pour subvenir à nos besoins en macronutriments.

Ainsi, on peut dès aujourd’hui parfaitement imaginer les humains consommant quotidiennement un cocktail de compléments qui ressemblerait à peu près à ça :

Vitamine D : la population occidentale moderne est déjà largement en déficit de vitamine D en raison d’une faible exposition au soleil. Dans un futur sans produits laitiers, sans poissons sauvages et où l’humanité serait plus souvent confinée, une supplémentation en vitamine D  serait probablement nécessaire. La vitamine D3 végane serait privilégiée

Vtamine B12 : si les insectes et certaines levures constituent d’excellentes sources de vitamine B12, ce n’est pas le cas des champignons et des algues (dont la vitamine B12 n’est pas biodisponible pour l’être humain). Dès lors, de nombreux humains devront se supplémenter en vitamine B12 

 
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méga-3
: comme pour la vitamine D et la vitamine B12, les oméga-3 sont apportés par la consommation de végétaux terrestres et de poissons qui seront toujours plus rares dans les décennies à venir. Il faudra donc probablement se tourner vers des compléments d’oméga-3 pour couvrir les besoins de l’organisme . Le Krill par son abondance sur la planète sera une source privilégiée

Calcium : certes, les orties, les épinards et d’autres végétaux sont de bonnes sources de calcium. Il faut toutefois en consommer beaucoup (en moyenne 1 kg par jour) pour couvrir les apports journaliers recommandés en calcium, une supplémentation en calcium deviendra donc indispensable;

Magnésium : alors que les Européens manquent déjà majoritairement de magnésium, un futur dans lequel notre accès aux poissons gras, aux fruits de mer et aux fruits à coque serait limité imposerait une supplémentation en magnésium pour atteindre les apports journaliers recommandés compris entre 200 mg/jour et 370 mg/jour (12). La forme de magnésium envisagée serait probablement le biglycinate de magnésium (forme hautement biodisponible)

Fer: en Europe, aujourd’hui, les carences en fer sont généralement rencontrées chez des adolescentes et des femmes consommant peu de viandes. Dans le futur, les insectes, qui apportent autant de fer que le faux-filet, devraient pouvoir couvrir les besoins de l’humanité en fer et éviter les anémies. Mais pour les personnes qui ne consommeront pas d’insectes, il faudra probablement envisager, comme aujourd’hui, une supplémentation en fer (de type Bisglycinate de Fer), sur avis médical .

Références scientifiques

    WALLERSTEIN, David. Food-energy-water (FEW) nexus: Rearchitecting the planet to accommodate 10 billion humans by 2050.  Conserv. Recycl, 2020, vol. 155, p. 104658.

    HABERL, Helmut, ERB, Karl-Heinz, KRAUSMANN, Fridolin, et al.Global bioenergy potentials from agricultural land in 2050: Sensitivity to climate change, diets and yields. Biomass and bioenergy, 2011, vol. 35, no 12, p. 4753-4769.

    VAN HUIS, Arnold. Potential of insects as food and feed in assuring food security. Annual review of entomology, 2013, vol. 58, p. 563-583.