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03 nov. 2020
Vitawatch de novembre : votre veille agroalimentaire scientifique
Alimentation et santé, comportements des consommateurs, packaging, formulation des ingrédients, agriculture durable... Que retenir des derniers travaux de la recherche, à travers le monde, dans les domaines de l'alimentaire ?
Identification des cellules cérébrales contrôlant les "envies de sucre", riz génétiquement modifié afin de lutter contre l'hypertension, co-produits de cacahuète pour des tablettes de chocolat plus saines, génération Z dubitative devant la viande de laboratoire...
Faites votre veille scientifique au service de votre innovation avec notre sélection « Vitawatch » de ce mois de novembre.
Alimentation et santé
Identification des cellules cérébrales à l’origine des « envies de sucre »
Comprendre les mécanismes biologiques qui contrôlent la consommation de sucre chez chacun d’entre nous est essentiel dans la prévention des troubles métaboliques, tels que l’obésité ou le diabète de type 2. L’hormone hépatique FGF21 (pour Fibroblast Growth Factor 21) est bien connue pour jouer un rôle central sur l’équilibre énergétique, le contrôle du poids, et la sensibilité à l’insuline.
De nouveaux travaux de recherche, conduits par Matthew Potthoff, PhD et professeur associé en neurosciences et pharmacologie à l’Université d’Iowa (USA) et Matthew Gillum, PhD à l’Université de Copenhague (Danemark), et publiés cet été dans la revue Cell Metabolism, ont permis d’aller plus loin en identifiant avec précision les cellules cérébrales réagissant aux signaux de la FGF21 et permettant le contrôle des « envies de sucré ».
L’étude dévoile que la FGF21 cible les neurones glutamatergiques afin de réduire la prise alimentaire de sucre. Les chercheurs ont également démontré que la FGF21 agit sur des neurones spécifiques situés dans le noyau ventromédial de l'hypothalamus afin d’amplifier la sensibilité des neurones au glucose – ce qui permet là aussi de réduire la prise alimentaire de sucre.
D’ores et déjà, plusieurs médicaments basés sur une forme modifiée de FGF21 sont en test pour développer des traitements contre l’obésité et le diabète de type 2. Ces nouvelles découvertes pourraient aider à la mise au point de médicaments ciblant plus spécifiquement les comportements contrôlés par la FGF21.
Source : https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/uoih-spb071020.php
Faire baisser sa pression artérielle… avec du riz ?
L’hypertension est un facteur de risque majeur des troubles cardiovasculaires et notamment des crises cardiaques. Une équipe de recherche de l’American Chemical Society (ACS) a développé du riz génétiquement modifié qui, donné à des rats hypertendus, a démontré sa capacité à faire baisser leur pression artérielle.
Les médicaments couramment utilisés dans le traitement de l’hypertension sont des inhibiteurs de l'ECA (ECA pour « enzyme de conversion de l'angiotensine »). En revanche, ceux-ci sont souvent associés à des effets secondaires parfois importants. S’il existe des inhibiteurs naturels de l’ECA dans certains aliments (poissons, huiles végétales…) présentant des effets secondaires moindres, les extraire en vue de formuler des traitements pharmaceutiques représenterait un surcoût trop important.
Les chercheurs de l’American Chemical Society ont choisi le riz, aliment le plus consommé au monde, pour y introduire un gène composé de 9 peptides inhibiteurs de l’ECA et d’un peptide vasodilatateur. Ils ont ensuite extrait l’ensemble des protéines de ce riz génétiquement modifié (en incluant les peptides) et l’ont donné à des rats. Deux heures après avoir reçu le traitement, les rats hypertendus ont montré une réduction de leur tension artérielle, contrairement aux rats ayant reçu des protéines extraites de riz sauvage.
Après 5 semaines d’administration de farine issue de ce riz génétiquement modifié, les rats ont montré une tension artérielle réduite – cet effet bénéfique s’est également prolongé pendant une semaine, après arrêt du traitement. Aucun effet secondaire en termes de croissance, développement ou biochimie du sang n’a été noté par les chercheurs. Si les effets chez l’Homme se vérifient, un adulte de 70kg pourrait consommer une demi-cuillère à soupe de ce riz par jour en prévention et traitement de l’hypertension.
Source : https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-06/acs-trl061920.php
Formulation des aliments / process
Que faire des coproduits de cacahuète ? Du chocolat au lait meilleur à la santé !
La fine peau de la cacahuète contient 15% de composés phénoliques : une véritable mine d’or d’antioxydants, qui possèdent non seulement des bénéfices anti-inflammatoires reconnus mais permettant aussi d’éviter aux aliments de se détériorer trop vite. Pourtant, dans les procédés de fabrication (pour la purée ou le beurre de cacahuète), ces peaux sont des co-produits actuellement sans débouché.
Dr Lisa Dean et son équipe de chercheurs du service de recherche agricole au US Department of Agriculture (USDA), se sont intéressés à l’extraction de ces phénols et aux méthodes d’incorporation dans des aliments. Le frein majeur à leur intégration dans des formulations alimentaires est leur saveur très amère.
En réduisant la peau des cacahuètes à de la poudre, l’équipe du Dr Dean a pu en extraire les composés phénoliques (70% d’éthanol), et les mélanger à du maltodextrine pour les incorporer plus facilement dans du chocolat au lait. Pour s’assurer que la poudre phénolique était indétectable au palais, les chercheurs ont ensuite soumis à un panel de consommateurs différentes versions de ce produit, avec une concentration en phénols allant de 0,1% à 8,1%. La conclusion de leurs essais sensoriels montre que les consommateurs détectent une concentration au-delà de 0,9%. Le meilleur compromis, entre bienfaits santé et propriétés organoleptiques, semble être un taux de 0,8%.
Y a un pépin pour les poussins (et c’est bien)
Ajouter des extraits de pépins de raisin à l’alimentation des poules reproductrices de poulets de chair présenterait un intérêt notable dans l’amélioration de leur microbiote intestinal, selon une équipe de chercheurs de l’INRAE ayant travaillé en collaboration avec la société INDENA sur ce sujet. Cela permettrait de réduire leur production de graisse et d’améliorer la qualité de leurs œufs, ainsi que la croissance et la viabilité des poussins qui en sont issus, futurs poulets de chair. En effet, les pépins de raisin (co-produits de la fabrication du jus de raisin ou du vin) représentent une source riche de flavonoïdes, molécules aux propriétés antioxydantes reconnues.
Leur étude a porté sur l’observation, pendant 40 semaines, de 324 poules reproductrices, pour lesquelles 1% d’extraits de pépins de raisin a été ajouté à l’alimentation. Les résultats sont éloquents : amélioration de la qualité des œufs (moins de doubles jaunes, coquille plus solide), réduction de la proportion de radicaux libres dans le jaune d’œuf, pouvant être à l’origine de stress oxydatif, augmentation de la vitesse de croissance et de la viabilité des poussins.
En parallèle, une seconde expérience a porté sur l’observation croisée de 3 groupes de poules, nourries avec des niveaux différents d’extraits de pépins de raisin : un niveau moyen, un niveau élevé, et un groupe test sans enrichissement de l’alimentation. Cette étude a permis de mettre en évidence que les poules nourries avec un régime riche en extraits de pépins de raisin possèdent un meilleur microbiote intestinal, à l’origine d’une meilleure santé intestinale et d’une meilleure reproduction.
Les chercheurs de cette étude concluent que la supplémentation des poules reproductrices en extraits de pépins de raisin représente une solution à court-terme, pertinente pour les éleveurs, pouvant améliorer la santé et le bien-être de l’animal, non seulement pour la poule directement concernée, mais aussi pour ses descendants.
Source : https://www.inrae.fr/actualites/plus-poules-ont-pepins-moins-ont-leurs-poussins
Comportements des consommateurs
Génération Z : dubitative devant la question de la viande de laboratoire
Une équipe de chercheurs de Sydney University et de Curtin University en Australie s’est intéressée à la perception de la viande de laboratoire chez les consommateurs de la génération Z, c’est-à-dire nés entre 1995 et 2015.
Parmi les 227 participants à cette étude, 72% ont indiqué ne pas être prêts à accepter la viande « de culture » (issue de cellules de laboratoire), en opposition avec la viande d’abattoir. Malgré le faible enthousiasme devant cette solution, 41% estiment pourtant qu’il pourrait s’agir d’une source nutritionnelle viable dans le cadre d’une transition alimentaire plus durable et plus respectueuse du bien-être animal. En parallèle, 59% des participants ont indiqué être soucieux de l’impact environnemental de l’élevage, en précisant toutefois, pour la majorité d’entre eux, ne pas en identifier précisément les enjeux.
Le Dr Diana Bogueva, de la School of Chemical and Biomolecular Engineering de l’Université de Sydney, conclut : « la génération Z n’est pas certaine de l’avantage environnemental de la viande de culture, qu’ils ont qualifiée dans notre étude comme potentiellement “consommatrice de ressources environnementales”».
Source : https://www.foodnavigator.com/Article/2020/09/09/Gen-Z-not-ready-to-eat-lab-grown-meat-study
Sécurité alimentaire / emballage
Faciliter l’indépendance des non-voyants : un emballage parlant
La start-up italienne Sistemi e Servizi di Precizione, spécialisée en Agtech et Foodtech, a développé, en collaboration avec l’Union des Aveugles et Malvoyants de Calabre et le Conseil pour la Recherche en Agriculture et Analyses de l’économie agricole (CREA) une étiquette destinée à faciliter l’indépendance des malvoyants et non-voyants.
Dénommée l’étiquette parlante, celle-ci se base sur une plateforme logicielle composée de photos, vidéos, textes, et voix enregistrées reliée à un QR code apposé les produits. En scannant ce QR code avec un smartphone, l’étiquette parlante permet aux aveugles et mal-voyants d’accéder à l’information présente sur les produits concernés : nom du produit, description, valeurs nutritionnelles, date limite de consommation, et fabricants, pourront par exemple être lues aux usagers.
Le fondateur de cette start-up, Fabio Mario Scalise, a indiqué dans une interview donnée à Food Navigator : « grâce à cet outil, les aveugles seront en mesure d’aller en magasin et d’acheter eux-mêmes leurs produits, sans nécessiter une aide extérieure. Le seul appareil nécessaire pour utiliser cette étiquette est un smartphone – et la plupart des gens en possède déjà. »
Si pour les personnes valides, faire ses courses est quelque chose qui « va de soi » et souvent « une contrainte », F. M. Scalise regrette qu’il n’existe aucune législation visant à aider les aveugles à accéder à un minimum d’information dans le cadre de leur consommation alimentaire.
Agriculture durable
La diversité des aquaporines : une clé de l’amélioration agricole
Les aquaporines (AQP) sont une classe de protéines membranaires, identifiée par Peter Agree en 1992, qui forment les « pores » perméables aux molécules d'eau dans les membranes biologiques des cellules du règne végétal et animal. A ce jour, environ 500 aquaporines ont été identifiées. Telles des « gardiennes », elles permettent le passage de l'eau vers l’intérieur et vers l’extérieur des membranes, tout en empêchant les ions de pénétrer dans les cellules.
Une équipe de chercheurs de l’Australian Research Council (ARC) Centre of Excellence for Translational Photosynthesis (CoETP), de l’Université nationale australienne, a démontré dans un article publié dans BMC Plant Biology l’importance de la diversité de ces aquaporines pour améliorer les cultures agricoles dans des environnements extrêmes.
Dans le cadre de leur étude, les chercheurs ont identifié différentes variétés d’aquaporines présentes dans le tabac (Nicotinia tabacum), une espèce végétale modèle liée à de nombreuses cultures agricoles telles que la tomate ou la pomme de terre. « Lors de ces travaux, nous avons décrit 76 types d’aquaporines en fonction de leurs structures génétiques, de leur composition protéique, de leur emplacement (dans la cellule végétale et dans les différents organes de la plante). Ces résultats sont extrêmement importants car ils nous aideront à transférer notre recherche fondamentale à l'agriculture appliquée », explique le Dr. De Rosa.
Le Dr. Michael Groszmann, de la Research School of Biology et du CoETP de l'ANU, précise : « nous pensons que les aquaporines sont clés dans la conversion d'énergie par la photosynthèse et qu’elles contrôlent la façon dont une plante utilise l'eau. Mieux comprendre ces aquaporines nous permettra d’améliorer les performances et la résilience des cultures agricoles face aux changements environnementaux ».
Source : https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-06/acoe-pcg061120.php
La découverte de protéines végétales pourrait réduire le besoin d'engrais
Des travaux de recherche, menés par Guilhem Reyt de la School of Biosciences and Future Food Beacon de l’Université de Nottingham, et publiés dans Current Biology, ont démontré que les uclacyanines jouent un rôle vital dans la formation des « bandes caspariennes » (ou bandes de Caspary). En botanique, ces bandes sont des barrières étanches présentes entre les cellules des plantes, permettant d’éviter les fuites de nutriments et d’eau. Elles sont essentielles dans le contrôle de l'efficacité de l'utilisation des minéraux et de l'eau par la plante.
Cette étude dévoile que la machinerie moléculaire requise pour le dépôt de lignine (l’un des polymères naturels les plus présents dans le règne végétal) en bandes caspariennes est ordonnée de telle sorte que cela peut avoir un impact sur la nutrition des plantes. Cette découverte pourrait aider au développement de cultures efficaces pour absorber les nutriments nécessaires à leur croissance.
Guilhem Reyt explique : « Ces travaux ont permis de révéler les véritables efforts réalisés par cette mécanique moléculaire pour améliorer l'efficacité de l'utilisation des minéraux et de l'eau par la plante, et pour améliorer sa résistance au stress. C’est un pas vers des cultures agricoles plus aptes à faire face à des épisodes climatiques extrêmes, tels que les inondations, la sécheresse, etc. »
De telles connaissances pourraient également bénéficier aux agriculteurs souhaitant limiter leur recours aux engrais pour des raisons financières ou environnementales, tout en améliorant les rendements agricoles.
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