Une avancée scientifique israélienne pourrait permettre de produire des protéines de lait à partir de plantes

Des scientifiques israéliens ont découvert qu'il était possible de modifier génétiquement des plantes pour qu'elles produisent et stockent des protéines du lait de vache à l'intérieur de leurs graines, une avancée qui pourrait à terme permettre la production de protéines laitières sans recourir aux vaches.

L'étude, menée par des chercheurs de l'Université hébraïque de Jérusalem (HUJI), a révélé que la ß-caséine, une protéine du lait de vache, pouvait s'accumuler à l'intérieur des cellules végétales. Cette découverte pourrait ouvrir la voie à une production de protéines laitières plus durable et plus efficace, réduisant potentiellement l'utilisation des terres, de l'eau et les émissions de gaz à effet de serre associées à l'élevage laitier conventionnel.

Intitulée « Un microscope révèle des agrégats surprenants de protéines de lait dans des graines génétiquement modifiées », cette étude a été dirigée par le professeur Oded Shoseyov de la Faculté Robert H. Smith d’agriculture, d’alimentation et d’environnement de l’HUJI, en collaboration avec l’auteur principal Almog Ozeri et les chercheurs Mai Shamir, Miron Abramson, Barak Cohen et Amir Rudich.

« Alors que la demande mondiale en produits laitiers ne cesse de croître et que les inquiétudes s’amplifient concernant les émissions de gaz à effet de serre, l’utilisation des terres et la consommation d’eau liées à l’élevage, les scientifiques recherchent des moyens durables de produire des protéines laitières authentiques sans recourir aux animaux », indique le communiqué de presse scientifique.

« L’agriculture moléculaire végétale, qui consiste à utiliser des cultures comme des usines à protéines miniatures, s’est imposée comme l’une des approches les plus prometteuses, mais la production de protéines laitières complexes dans les plantes reste un défi technique majeur », ajoute-t-il.

Pour relever ce défi, les chercheurs ont modifié génétiquement des graines d’Arabidopsis, une plante adventice présente en Afrique et en Eurasie, afin qu’elles produisent de la ß-caséine bovine.

« Cette protéine se comporte exactement comme la véritable ß-caséine laitière – voire mieux », a déclaré Shoseyov lors d’un entretien avec The Jerusalem Post.

« Les systèmes biologiques sont bien plus sophistiqués », a estimé Shoseyov. « Bien que nous ne puissions pas affirmer qu’il s’agisse d’une voie biologique entièrement nouvelle – des recherches supplémentaires sont nécessaires pour étayer une telle affirmation –, cela ouvre des perspectives très intéressantes. Il est probable que nous ayons simplement négligé quelque chose que les plantes ont toujours fait. »

Shoseyov a expliqué que les plantes avaient créé un « nouvel ingrédient alimentaire combinant protéines et huile, qui pourra soit être intégré à des produits laitiers existants, soit servir à fabriquer des produits alimentaires entièrement nouveaux, savoureux et nutritifs, de manière plus rentable et durable que l’industrie laitière actuelle. »

Cependant, des défis subsistent. Shoseyov estime qu’il faudra entre 18 et 24 mois avant que les résultats de l’étude puissent être commercialisés.

« Nous estimons que d’ici 18 à 24 mois, nous atteindrons le stade commercial. Le principal obstacle qui reste à surmonter est l’adoption de cette technique par l’industrie. Nous avons déjà entamé des discussions avec la Food and Drug Administration américaine. »

Le professeur de l’Université hébraïque a indiqué que le carthame pourrait servir de culture commerciale de référence pour cette technologie. Il a expliqué que le carthame pourrait à terme produire dix fois plus de protéines que le lait de vache conventionnel.

« Les graines de carthame contiennent environ 10 fois plus de protéines et de matières grasses concentrées », a-t-il déclaré.

« Ainsi, pour 10 camions transportant du lait réfrigéré, nous n’aurions besoin que d’un seul camion à température ambiante, et à leur arrivée à l’usine, les graines pourraient être stockées dans un silo à température ambiante pendant un an maximum », a expliqué le chercheur.

Malgré cette avancée majeure, Shoseyov a prédit que les protéines laitières d’origine végétale viendraient probablement compléter, plutôt que remplacer, l’industrie laitière traditionnelle.

« Les produits laitiers classiques ne vont pas disparaître. Au cours des 20 prochaines années, la plupart des protéines laitières d’origine végétale seront utilisées dans des produits hybrides afin de réduire les prix et d’atteindre les objectifs de durabilité. Les agriculteurs pourraient prolonger leurs saisons de culture pour cultiver nos plantes et les fournir à leurs clients, les usines laitières. »

Pour l’avenir, Shoseyov estime que la plus forte croissance de la demande proviendra probablement de la région Asie-Pacifique. Il a indiqué que des pays tels que les États-Unis, l’Argentine, l’Australie, la Chine, l’Inde et le Brésil pourraient devenir des producteurs de premier plan.

« Nous avons déjà entamé des discussions avec la FDA. La voie à suivre est très claire. Cela ne devrait pas être trop difficile. D’ici cinq ans, j’espère voir nos plantes cultivées partout dans le monde et les rayons des supermarchés regorger de nos produits laitiers végétaux », a déclaré Shoseyov.

« Mais surtout, j’espère que nos graines de carthame laitières contribueront à la sécurité alimentaire d’Israël. J’ai hâte de goûter de la mozzarella fabriquée à partir de notre nouvel ingrédient », a-t-il ajouté.

Les chercheurs ont indiqué que cette découverte pourrait également avoir des applications dans l’industrie pharmaceutique.

« Je suis convaincu que l’industrie pharmaceutique tirera parti de cette découverte pour fabriquer des médicaments biologiques, tels que des anticorps humanisés », a-t-il déclaré.

« Néanmoins, l’industrie agroalimentaire est quatre fois plus importante que l’industrie pharmaceutique. Les consommateurs sauront qu’ils consomment des protéines issues d’une fleur plutôt que d’une vache, car la transparence est obligatoire dans l’industrie agroalimentaire », a-t-il poursuivi.

Shoseyov a conclu en exprimant sa fascination face à la façon dont la nature ne cesse de surprendre les scientifiques.

« L’un des aspects les plus passionnants de la science, c’est lorsque la nature vous surprend », a déclaré Shoseyov. « Nous avions pour objectif d’acheminer la protéine vers un emplacement précis à l’intérieur de la cellule, mais nous avons découvert que la plante avait en réalité créé sa propre solution de stockage », a expliqué Shoseyov.

« Comprendre ce comportement inattendu nous apporte des informations précieuses sur la manière dont les plantes gèrent les protéines complexes et pourrait nous aider à mettre au point des systèmes plus efficaces pour produire des protéines laitières durables à l’avenir », a-t-il conclu.