Veille scientifique

La découverte d’une herbe marine capable de fixer l’azote ouvre le champ des possibles en agronomie

Comment une herbe marine peut-elle fixer l’azote dans l’eau ? La posidonie de Méditerranée en est effectivement capable. Ceci s’explique par une symbiose entre la plante et une bactérie vivant dans ses racines ce qui inédit dans le domaine de la biologie marine. La relation qu’apporte la bactérie Celerinatantimonas neptuna dans cette coopération avec la posidonie ressemble fortement aux phénomènes présents sur la terre ferme, notamment chez les légumineuses. Le micro-organisme fournit ainsi l’ammonium nécessaire à la plante et celle-ci produit en retour les glucides et énergie essentiels au développement de la bactérie. Selon Wiebke Mohr, chercheuse en microbiologie marine à l’Institut Max Planck, cette découverte est « surprenante mais est très logique. ». Elle explique cela par le fait que « les herbes marines étaient originellement des plantes terrestres qui ont réémergé dans l’océan. ».  Ce phénomène était donc déjà connu mais en remettant la date d’apparition dans son contexte, des ouvertures sont possibles : les légumineuses sont apparues il y a 60 millions d’années alors que les herbes marine remontent à plus de 100 millions d’années. En perspective, la possibilité de coloniser des endroits avec des fortes contraintes comme une teneur faible en azote serait possible, et pourrait aboutir à une finalité agronome pour nourrir la planète.

Source : https://hakaimagazine.com/news/scientists-found-a-nitrogen-fixing-seagrass/

L’impact de la consommation d’un petit déjeuner sur l’obésité chez des adolescents.

Le mode de régime alimentaire et la composition de celui-ci joue un rôle conséquent dans la régulation du poids et de la santé en général. Cet impact est très fort pendant notre jeunesse, et les auteurs de cet article paru en 2021 dans Children en ont conscience. Cette étude multicentrique (HELENA) avec un échantillon de plus de 2300 adolescents européens a mesuré l’association des habitudes alimentaires à l’index de la masse corporelle selon les participants. Parmi les résultats, il a été retrouvé trois types d’habitudes chez les garçons et quatre chez les filles. Le petit-déjeuner présent chez les deux groupes et est corrélé à une baisse de la fréquence du surpoids et de l’obésité. La composition aussi change les résultats, avec un lien impacté positivement par les céréales, fruits et produits laitiers chez les garçons et les filles. Le petit-déjeuner permet aussi une diminution de la consommation des boissons avec des sucres ajoutés chez les garçons et certains féculents comme les pâtes ou le riz. Certaines limites ont aussi été mentionnées, comme le fait que l’exposition et les conséquences peuvent être brouillées du fait de la conduite de l’étude et le critère arbitraire de certaines catégories de régimes. Cependant, cette étude suit un protocole strict et s’appuye sur un échantillon vaste et diversifié.

Breakfast Dietary Pattern Is Inversely Associated with Overweight/Obesity in European Adolescents: The HELENA Study     https://www.mdpi.com/2227-9067/8/11/1044

Les légumineuses et ses protéines comme alternative à la consommation de viande.

La consommation de protéines animales est en croissance constante. Dans un article de l’INRAE publié en octobre 2021, il est dit que près de 25% des émissions de gaz à effet de serre sont causés par l’alimentation dans les ménages en France. Si l’on considère la proportion de protéines animales et la proportion de protéines végétales consommées, on trouve que 2/3 des protéines totales proviennent du règne animal. L’OMS et la FAO ont mis en évidence que pour limiter les conséquences écologiques et environnementales de cette disproportion, il faudrait que l’on retrouve un ratio équilibré entre les deux sources afin de compenser une augmentation de 60% de la consommation de viande à l’horizon de 2050. Il est aussi noté que la consommation excessive de viande rouge et charcuterie peut causer des pathologies du fait de leur composition riche en acides gras saturés et que le mode de cuisson peut altérer son contenu et former des composés antinutritionnels. Enfin, ce changement de paradigme est lié au fait que la demande générale en protéines augmentera de 30% à la fin du siècle.

Pour mettre ce changement de mœurs en action, il faut donc arriver à remplacer une part non négligeable de produits carnés avec des alternatives végétales. Plusieurs sources existent déjà : les céréales dont les représentant majeurs sont le blé, le riz ou l’orge ainsi que les pseudo céréales comme le quinoa tout comme les légumineuses qui contiennent près de 20 % de protéines. Une catégorie de végétaux qui se démarque des précédentes en termes de quantité fournie sont les oléagineux ou protéo-oléagineux. Les représentants les plus notables sont le colza et le soja qui possèdent des quantités pouvant atteindre les 40% de protéines dans certaines fractions. Si l’on s’intéresse à leurs caractères nutritionnels, les légumineuses contiennent des fibres, des glucides complexes ce qui joue en faveur d’un index glycémique positif pour la santé et des micronutriments dont le fer, qui est très présent dans les viandes et généralement moins dans les plantes. En termes d’agriculture, elles permettent une meilleure redistribution de l’azote et une meilleure rotation des cultures. Des désavantages existent malgré tout : une faible résistance du climat, des désordres digestifs sont possibles et les temps de cuisson peuvent être importants. Résultat : nous mangeons 50 fois plus de céréales que de légumineuses et leur consommation en France a diminué de près de 75 % en 100 ans.

Des innovations ont donc été pensées pour intégrer ces ressources dans des matrices qui inspirent confiance aux consommateurs. Le projet VEGAGE a donc essayé de proposer des process aboutissant à la création de “pâtes aux légumineuses”, avec une valeur biologique forte et des acides aminés indispensables que ne contenaient pas les pâtes classiques.

Source : https://www.inrae.fr/alimentation-sante-globale/proteines-vegetales

La Grande-Bretagne, potentielle leader en agriculture urbaine ?

La surface de culture pour faire pousser des fruits et légumes est l’un des éléments limitants de l’agriculture moderne. Pour mieux l’optimiser, travailler la terre à plus petite échelle et de façon locale serait l’un des modèles les plus respectueux de l’environnement. Des scientifiques de l’Université de Lancaster se sont donc attelés à regarder si les espaces verts en agglomération permettraient de sustenter aux besoins en fruits et légumes des britanniques en les utilisant comme espaces d’agriculture urbaine. La proportion de la superficie de jardins, parcs et autres terrains de sports aménagés de cette manière est estimée à 1 % seulement, ce qui montre qu’une évolution serait possible. Dans l’hypothèse que tous ces terrains sont adaptés, la production potentielle correspondrait à 8 fois celle du Royaume-Uni actuel. Ceci équivaudrait à une quantité produite deux fois supérieure à celle préconisée par l’OMS, soit 400 grammes de fruits et légumes par an et par personne. Enfin, sur 26 agglomérations étudiées en Grande-Bretagne, il a été observé que toutes peuvent permettre de subvenir aux besoins de leur population locale.

Bien sûr, les chercheurs sont conscients qu’il sera impossible de réquisitionner tous ces endroits dans ce but. Il existe de nombreux verrous tels qu’une inaccessibilité voulue ou non de ces terrains, les outils et connaissances limités en la matière et la variabilité des conditions de culture en adéquation avec les ressources allouées.  Si ce modèle est cependant appliqué à plus grande échelle des ajustements doivent être effectués : une promotion de ce modèle auprès de la population, des nouveaux espaces dédiés à ce projet, des campagnes de sensibilisation et des cellules de conseil pour encadrer cette transition. Malgré tous les défis que ceux-ci incombent, la finalité aurait de nombreux bénéfices à de nombreux niveaux.

Source : Lancaster University. « Urban Britain’s potential as a ‘grow your own veggies’ nation. » ScienceDaily. ScienceDaily, 24 January 2022. www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220124115048.htm

Voici comment le sorgho pourrait capter le CO2 atmosphérique et favoriser la fertilisation des sols.

En agriculture, les plantes se servent du CO2 et de la lumière pour opérer la photosynthèse. Certaines d’entre elles peuvent aussi séquestrer ce même CO2 dans le sol pour améliorer la fertilisation de celui-ci et par conséquent d’améliorer le rendement du terrain dans lequel il se trouve tout en diminuant l’impact de l’effet de serre. Le sorgho a été identifié comme candidat pour effectuer ces deux fonctions. Ses racines sont capables de capter des ressources comme de l’eau et des nutriments essentiels à son développement dans le sol plus profondément que ses congénères. Les ressources de cette étude ont été fourni par Texas A&M AgriLife Communications qui ont recherché un cultivar possédant des caractéristiques favorisant le rendement et la diminution de l’impact environnemental.

La teneur en carbone organique a diminué de près de 50 % aux Etats-Unis pendant ce dernier siècle. Pour pallier à ce phénomène, les chercheurs ont planté un hybride de sorgho sur un acre (ou 0,4 hectares) sur une période de 155 jours. Les observations furent les suivantes :

– Les racines ont pu se développer sur près de 2 mètres dans le sol ce qui est significatif.

– Au bout de la saison, 3,1 tonnes de racines ont pu être extraites.

Cette étude a cependant besoin de plus de résultats pour regarder les interactions avec différentes variables et environnements, ainsi que les retombées économiques possibles. Les auteurs mentionnent que des raffineries seraient intéressantes à construire dans les zones de production du fait du manque d’énergie dans ces zones. Cette variété pourrait donc permettre une meilleure rotation des espèces si son efficacité est démontrée à plus grande échelle.

Source : . www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220107164603.htm

Les algues comme substituts alimentaires protéiques

La transition protéique est un sujet grandissant dans l’esprit des consommateurs et des industriels. L’un des milieux regroupant une manne biologique des plus importantes et qui est relativement sous exploitée quant à sa surface totale sont les profondeurs marines. Nous utilisons bien évidemment la surface comme source de nourriture proéminente mais pas encore les coins les plus reculés. Dans certains endroits, nous pourrions donc découvrir beaucoup de nouvelles espèces végétales (spécifiquement des algues) puisque le nombre d’espèces actuellement recensé est largement sous-estimé par rapport au nombre théorique total soit 200 espèces pour près de 100 000 espèces selon Pr Harvey de l’Université de Greenwich. Il est cependant essentiel de conserver un cycle de la biodiversité pour ne pas altérer la régénération des animaux, en ne prélevant pas qu’un maillon de la chaîne alimentaire océanique. Pour cela, les différents végétaux sont avantageux et possèdent aussi d’autres bénéfices.

Premièrement, cette consommation et application à un niveau industriel est déjà possible. En effet, les pays asiatiques en sont déjà friands et connaissent des processus appliqués à ce type de nourriture. Deuxièmement, leur goût peut être intéressant pour différentes préparations. De nombreuses algues possèdent une saveur « umami » qui est notamment utilisée dans des plats asiatiques. Dernièrement, la qualité nutritionnelle de ces potentiels ingrédients est très intéressante. Certaines microalgues comme la Dunaliella contient des quantités non négligeables de bêta-carotènes ainsi que des acides gras omega-3 qui ont des effets positifs sur l’inflammation ou la vision. Selon les méthodes de production le taux de protéines peut passer du simple au triple, pouvant atteindre près de 70% de la masse (la spiruline en est un exemple concret). Tout ce qu’il reste à faire est d’adapter notre mode de consommation afin de profiter de cette diversité alimentaire dans le respect de l’environnement.

Source : https://cyprus-mail.com/2021/11/16/could-algae-be-the-sustainable-food-of-the-future/

Le végétal et ses effets positifs dans les pays développés

L’agriculture dans les pays développés est gourmande en énergie (électricité, essence et eau) et libère différents composés comme du CO2 ou du méthane qui peuvent nuire à l’environnement. Selon une étude parue dans Nature Food en 2022 portant sur 54 pays, une alimentation plus orientée sur le végétal aurait des intérêts importants sur l’écologie que les scientifiques ont baptisé le “double dividende climatique”. Les effets attendus seraient une diminution des émissions de gaz à effet de serre liées à l’agriculture d’un peu plus de 60 %, ce qui serait équivalent à l’effet attendu d’une mise en œuvre complète de la COP26 sur la transition énergétique des transports à 100% de ces mêmes émissions selon le Docteur S. Vermeulen, responsable scientifique auprès de la WWF. Les terres agricoles pourraient donc capter autour de 100 milliards de tonnes de carbone, ce qui permettrait de limiter le réchauffement climatique à une augmentation d’1.5 °C avant la fin du siècle. Des pays comme la France, les USA, l’Allemagne et l’Australie ont un impact fort dans la production de produits carnés qui tourne autour de 70% de leur production totale. De ce fait, il a été mesuré que leur implication dans cette transition aboutirait à la moitié des résultats prévus quant au captage du carbone.

Source : https://positivr.fr/en-adoptant-un-regime-plus-vegetal-les-pays-riches-reduiraient-leurs-emissions-agricoles-de-62/

L’émergence d’une nouvelle méthode de culture pour préserver notre planète : l’agriculture régénérative

L’un des enjeux les plus primordiaux de ce siècle sera de pouvoir assurer une production de nourriture suffisante pour la population mondiale dans le respect de l’environnement. Afin d’arriver à ce résultat, il est nécessaire de développer des méthodes de culture novatrices pour compenser certains des modèles traditionnels. C’est là qu’intervient l’agriculture régénérative. Sous ce terme de nombreuses méthodes comme le pâturage et le compostage qui permettent de préserver la diversité du sol et de diminuer les émissions de gaz à effet de serre. Des méthodes comme agroécologie, l’aquaculture et l’utilisation de cultures pérennes sont aussi incluses. Selon Regeneration International, il faudrait appliquer cette méthode sur près de 4 milliards d’hectares de forêts pour limiter l’augmentation de la température à moins de 2°C et contribuer la biodiversité intacte. Ces prévisions semblent difficiles à atteindre sans opérer un changement à grande échelle dans les années qui viennent.

Source : https://inhabitat.com/what-is-regenerative-agriculture/

Vers un retour en force du compost ?

Le gaspillage alimentaire est un fléau qui touche les pays développés et que l’on pourrait réduire avec des gestes simples. L’un d’eux est de trier les aliments qui peuvent servir de compost pour mieux fertiliser la terre et faire pousser des cultures de façon plus aisée. Par exemple, aux Etats-Unis pendant les vacances, 40 % de la nourriture serait jetée, ce qui équivaudrait à près de 300 millions de dollars gaspillés. Un tiers de ces détritus pourrait faire office de compost. Pour faire face à cela, Anthony Whaley a décidé que via un abonnement, ses clients pourraient avoir accès à une poubelle spécialisée dans ces détritus, communément appelée composteur les déchets alimentaires seraient mélangés à des matières organiques comme des feuilles et produiraient du compost de haute qualité.

Si l’on se fie aux rapports de l’EPA, l’Agence de la Protection de l’Environnement, le processus de mise au compost a augmenté de 65 % depuis ces 5 dernières années.

Source : https://www.upr.org/utah-news/2021-11-29/composting-an-effective-strategy-to-reduce-food-waste

Communiquer sur le plaisir des légumineuses et non sur la notion de protéines végétales

Aujourd’hui, le ratio français de consommation de protéines animales et végétales est de 65/35 quand les recommandations sont de 50/50.

Les protéines végétales, bien que pleines d’avantages et moins couteuses, ne semblent pas avoir le succès espéré. En fait, de nombreux préjugés persistent au-delà de la difficulté des consommateurs à changer leurs habitudes alimentaires. La représentation « genrée » des protéines animales et végétales et le temps de préparation trop long en sont les principaux. De plus, les produits carnés, en général sont perçus comme l’aliment central d’un repas. C’est pourquoi il est nécessaire d’accepter de changer ses habitudes alimentaires pour consommer davantage de repas à base de protéines végétales.

La communication et l’information semblent être les outils idéaux pour déconstruire ces préjugés et habitudes dans l’objectif de consommer plus durablement. Cependant, les chercheurs ont mis en évidence un écart non négligeable de représentation des légumes secs entre consommateurs et professionnels. Effectivement, le consommateur lambda des protéines végétales se limite aux lentilles (voire aux haricots secs et pois chiches) et le goût (« délicieux », « bon », « sympa ») est au cœur de sa représentation sociale. Au contraire, ce sont les aspects fonctionnels et nutritionnels qui priment dans la représentation du professionnel. C’est pourquoi ils communiquent toujours par le terme de « protéines » et jamais de « goût ».

C’est donc bien en communiquant sur le goût et moins sur les notions de protéines végétales que l’on pourra faire évoluer les comportements des consommateurs.

Source : https://www.reussir.fr/fruits-legumes/communiquer-sur-le-plaisir-des-legumineuses-et-non-sur-la-notion-de-proteines-vegetales