La gouvernance du projet (WP1) vise à assurer une coordination efficace entre les partenaires, le suivi rigoureux des travaux et la gestion financière. Elle garantit le bon déroulement du projet et le respect des échéances.
Le caractère original et innovant du projet µO-PROT réside dans l’intégration et la prise en compte dès le départ des différentes composantes : la bioproduction (WP2) et les étapes d’extraction/purification (WP3), jusqu’aux caractérisations nutritionnelles et toxicologiques (WP4), biochimiques et fonctionnelles (WP5), afin d’évaluer le potentiel de cette ressource. Par ailleurs, une tâche (WP6) est dédiée à l’évaluation des enjeux sociaux tels que l’impact environnemental du procédé, l’évaluation technico-économique, les aspects d’acceptabilité du consommateur ainsi que la réglementation « Novel Food ».
Bioproduction (WP2)
Cet axe du projet vise à développer et optimiser la production de protéines microbienne de levures et de bactéries pour des applications en alimentation humaine. Il s’agira d’exploiter les potentialités naturelles des microorganismes (levures et bactérie) à moduler leur métabolisme en fonction des conditions de cultures.
Par la mise en œuvre de stratégies de conduite des fermentations et de génie nutritionnel, nous rechercherons à moduler la teneur et la composition de ces POUS afin de proposer des mixes protéinés aux qualités nutritionnelles et fonctionnelles variées (mixes enrichis en lipides, en caroténoides,…). Les analyses cinétiques des cultures microbiennes couplées à une caractérisation fine de la composition des POUs permettront de définir les conditions optimales de productions des POUs en fonction de la fonctionnalité recherchée.
Par ailleurs, une sous-tâche est dédiée au transfert du procédé de l’échelle laboratoire à l’échelle pilote afin de :
- Produire des lots destinés à la réalisation des activités des autres workpackages (extraction/purification toxicologie, nutrition, caractérisation biochimique).
- Fournir des données nécessaires à l’évaluation technico-économiques et environnementales de la bioproduction.
Partenaires impliqués
Extraction et purification (WP3)
Cet axe du projet vise à étudier et optimiser la récupération des protéines de levures et de bactéries pour proposer un procédé de production industriel mais également pour fournir aux partenaires des fractions protéiques d’activités contrôlées.
Les travaux sont menés en combinant différentes techniques de lyses cellulaires, mécanique et physiques, avec des procédés de séparation liquide/solide, centrifugation et filtration, et des procédés de purification comme la précipitation ou la filtration membranaire. Cette approche nécessite également le développement de techniques de protéomiques, en collaboration avec le centre de recherche de Wageningen, afin de mieux caractériser les protéines extraites et mieux comprendre l’impact des procédés sur la composition des différentes fractions.
Cette approche scientifique menée à l’échelle laboratoire pour l’optimisation d’un procédé robuste sera validée à l’échelle pilote pour la production de lots protéiques pour les partenaires.
La problématique du changement d’échelle est ainsi prise en considération dès la phase d’expérimentation à l’échelle laboratoire.
Partenaires impliqués
Caractérisation nutritionnelle et toxicologique (WP4)
Cet axe vise à une première caractérisation des protéines de levures ou de bactéries sur les plans toxicologiques et nutritionnels.
Différentes sous-tâches dédiées sont ainsi mises en place :
- Un crible toxicologique in vitro des extraits sur des lignées cellulaires intestinales ou hépatiques (WP4.1)
- Une évaluation des effets sur la fonction barrière de l’intestin in vitro et ex vivo ainsi qu’une étude de la digestibilité in vivo (WP4.2)
- Une évaluation multidisciplinaire avec une étude de la qualité nutritionnelle des protéines (WP4.3) ainsi que l’étude des impacts sur les paramètres liés à la toxicité (WP4.4), la fonction barrière intestinale et le microbiote (WP4.5)
Ces études permettront d’orienter le choix vers les protéines de levures ou de bactéries les plus adaptées.
Caractérisation biochimique et fonctionnelle (WP5)
Cet axe du projet vise à proposer une caractérisation fine des POUS produits dans le cadre des workpackages 2 et 3, afin de définir une carte d’identité chimique des extraits. Les méthodes et outils analytiques permettant de répondre à cet objectif seront, dans un premier temps, développés et optimisés. Cette phase permettra d’appréhender la complexité des extraits et d’améliorer l’accessibilité des analytes et la qualité de la caractérisation.
Les POUS bruts et purifiés seront ainsi caractérisés selon divers indicateurs nutritionnels d’intérêt établis avec le consortium dont : taux de protéines et profil d’acides aminés, taux de matières sèches, teneur en matières minérales et composition en oligoéléments, taux de lipides, taux de sucres, teneur et composition en caroténoïdes. Une attention particulière sera également portée à la teneur en ARN et purines des extraits, indicateurs essentiels pour la nutrition.
Par ailleurs, une sous-tâche sera également dédiée à la détermination des propriétés fonctionnelles des POUS produits permettant de prédire le comportement de ces extraits et leur impact sur la qualité et le comportement sensoriel des produits finis. Des propriétés d’hydratation (interaction protéine-eau), de structuration (interaction protéine-protéine) et de surface (interaction protéines-autres) pourront notamment être évaluées.
Partenaires impliqués
Enjeux sociétaux (WP6)
Cette tâche vise à évaluer la faisabilité de la mise sur le marché de nouveaux produits destinés aux consommateurs en considérant leur impact environnemental.
Il s’agira d’évaluer, l’acceptabilité du consommateur à acheter ces nouveaux produits et le prix que ces consommateurs seraient prêts à payer pour l’achat de ces produits.
En parallèle, il sera étudié l’impact des différentes opérations unitaires sur l’évaluation de l’impact environnemental du bioprocédé (Bioproduction et extraction/purification).