« Avec le programme “Animal-free milk proteins”, notre consortium entend non seulement signer une avancée scientifique, mais aussi offrir à la société une alternative durable aux protéines de lait », explique le professeur Kasper Hettinga de la Wageningen Universiteit en Research (WUR).

« La cellule de levure produit la caséine sans aucun ingrédient d’origine animale. Nous combinons ensuite cette caséine pour former des micelles de caséine, ce qui permet d’élaborer des produits laitiers dont les valeurs nutritionnelles et la texture se rapprochent de ceux issus du lait de vache », explique Kaster Hettinga, professeur Dairy Processing & Functionality (au sein du groupe Food Quality & Design). « L’ingrédient repose sur une source innovante, d’origine non animale, à base de levure, dans laquelle des protéines de caséine individuelles sont produites puis assemblées en micelles de caséine. Ces minuscules particules, constituées de milliers de molécules de protéines, donnent notamment naissance au fromage lorsqu’elles s’agrègent. »

Trois objectifs

Pour progresser, le projet se structure autour de trois axes : développer un système de production de caséine basé sur la levure, concevoir une stratégie contrôlée pour co-assembler les micelles de caséine et comparer les dimensions sociales, nutritionnelles et environnementales des protéines de lait animales et non animales afin de faciliter la transition vers des protéines alternatives. Le consortium international réunit des experts universitaires en biologie moléculaire, chimie, physique, sciences sociales et durabilité. Des partenaires sociétaux (de la start-up à la multinationale) ainsi que des organisations non commerciales spécialisées en biotechnologie et en nutrition participent également au projet.

Un système de production de caséine à base de levure

Selon Hettinga, des recherches sont menées dans le monde entier pour produire de la caséine grâce à des bactéries, différentes levures, voire des champignons. Le plus grand défi reste la faisabilité financière d’une application à grande échelle de cette technologie. D’après le professeur, les micro-organismes ne génèrent pas encore assez de caséine pour rendre ce procédé viable, ni financièrement ni d’un point de vue durable. « C’est l’un des principaux obstacles à la future industrialisation de cette technologie. La faisabilité technologique repose en grande partie sur le rendement des protéines recombinantes, lequel varie considérablement selon le type de protéine et le micro-organisme utilisé », précise-t-il.

Stratégie de co-assemblage des micelles de caséine

« Notre objectif est de faire produire des caséines individuelles par les micro-organismes, puis de les réassembler en micelles. Sans caséine, il est impossible de produire du fromage ou du yaourt. Ces produits laitiers ne pourraient pas non plus voir le jour sans micelles de caséine. Nous avons réussi à dissocier puis reconstituer les micelles du lait de vache et cette technique semble concluante. Nous étudions maintenant les différences chimiques avec la caséine recombinante, notamment au niveau de la phosphorylation, parfois moins présente ou située à un autre endroit. »

Société, alimentation et environnement

Pour certains groupes, une technologie d’origine non animale est essentielle dans leurs choix alimentaires. Elle repose toutefois sur des OGM, puisque les protéines sont produites par des micro-organismes génétiquement modifiés. « L’Union européenne devra se positionner. Même si nous étions capables de produire ces protéines aujourd’hui, leur commercialisation en Europe ne serait pas autorisée. L’acceptation sociale sera également un facteur déterminant », souligne Hettinga. « D’un point de vue nutritionnel, il est possible de reproduire le profil protéique du lait. On peut aussi reconstituer ces micelles en y réintroduisant du phosphate de calcium. Le lait ne se résume évidemment pas à ses protéines et à son calcium. Je ne m’attends pas à une différence nutritionnelle en termes de protéines. »

Écologie et économie

L’efficacité est essentielle, tant pour l’environnement que pour l’économie. Si la production recombinante n’est pas suffisamment efficace, la viabilité financière est compromise. « Cette méthode montre aussi ses limites en termes de durabilité. Les micro-organismes ont besoin d’être nourris et chauffés en permanence, ce qui nécessite des apports considérables, tant en énergie qu’en matières premières comme les betteraves sucrières ou d’autres ressources », explique Hettinga. « Si la conversion n’est pas suffisamment efficace, l’impact environnemental pourra être plus élevé que celui d’une vache. Bien qu’une vache ne soit pas idéale d’un point de vue environnemental, car elle émet du méthane et de l’azote, ces facteurs doivent être pris en compte dans l’évaluation de la durabilité. »

Vache

En fin de compte, selon Hettinga, la vache reste un animal efficace, capable de transformer de grandes quantités d’aliments impropres à la consommation humaine en produits parfaitement consommables. « La question sera de savoir si nous avons réellement besoin d’un système encore plus efficace que la vache pour produire des protéines. Si la production n’est pas suffisamment efficace, on peut se demander si l’impact environnemental est réellement meilleur que celui d’une vache. Malgré tout, certains consommateurs continueront à privilégier des produits d’origine non animale. C’est avant tout une considération sociale. »

Transition protéique

En ce qui concerne la transition protéique, Hettinga estime que la fabrication de fromage à partir de caséine recombinante ouvre des perspectives prometteuses : « Cette approche permet de créer des produits beaucoup plus proches de leurs équivalents animaux que les alternatives végétales actuelles. Grâce à ces protéines recombinantes, on se rapproche véritablement de l’original. Cela peut accélérer la transition protéique, car les consommateurs y trouveront plus facilement leur compte. »

https://www.wur.nl/en/show/Animal-free-milk-proteins.htm