Le KAIST et la start-up SilicoBio inaugurent l'ère des aliments d'origine microbienne à l'échelle industrielle
Ils proposent des stratégies de croissance pour le marché des protéines de nouvelle génération
La question n’est plus de savoir s’il est possible de produire des aliments d’origine microbienne. La question est désormais de savoir qui sera le premier à en faire une industrie. Les chercheurs du KAIST ont analysé de manière exhaustive les conditions nécessaires à la réussite de l’industrie des aliments d’origine microbienne, tant sur le plan de la fabrication que des marchés et de la réglementation, et ont proposé des stratégies de croissance pour l’industrie des protéines de nouvelle génération.
Le KAIST (Président Choongsik Bae) a annoncé le 31 juillet qu’une équipe de recherche dirigée par le professeur émérite Sang Yup Lee du département de génie chimique et biomoléculaire, en collaboration avec des chercheurs de SilicoBio, une start-up issue du KAIST, a analysé de manière exhaustive les conditions nécessaires à la réussite de l’industrie des aliments d’origine microbienne en termes de fabrication, d’ l’entrée sur le marché et la conformité réglementaire, et a présenté une stratégie d’industrialisation ainsi qu’une feuille de route.
Cette étude est importante dans la mesure où elle n’a pas consisté à développer un nouveau micro-organisme ou une nouvelle technologie de production, mais a plutôt analysé de manière systématique les principaux défis liés au transfert des technologies de base issues du laboratoire vers l’industrie réelle. En particulier, en présentant une perspective intégrée englobant l’aptitude à la production, les stratégies d’entrée sur le marché et les réponses réglementaires, l’étude propose une orientation pour développer les aliments d’origine microbienne au-delà de l’industrie des protéines de nouvelle génération, afin d’en faire une future plateforme de biofabrication. Elle devrait constituer une étape importante pour renforcer la compétitivité nationale en matière de biofabrication et favoriser le développement d’une industrie alimentaire mondiale durable.
Les chercheurs ont constaté que la concurrence dans le secteur des aliments d’origine microbienne évolue, passant de la productivité au niveau du laboratoire à l’aptitude à la production industrielle. Ils ont identifié l’approvisionnement stable en matières premières et le contrôle qualité, la maîtrise et l’assurance de la sécurité des micro-organismes non modèles, la réduction des coûts de transformation en aval, ainsi que la conformité réglementaire pour le recyclage des sous-produits comme facteurs clés qui détermineront le rythme de la commercialisation. La « maturité industrielle » désigne le niveau auquel une technologie de laboratoire peut être produite de manière fiable à l’échelle industrielle. Les micro-organismes non modèles sont des micro-organismes présentant un fort potentiel industriel, mais pour lesquels l’infrastructure de recherche accumulée est insuffisante. La transformation en aval désigne les processus de séparation, de purification, de concentration et de séchage des composants cibles après fermentation.
Les chercheurs ont particulièrement souligné que la compétitivité future dépendra moins de l’excellence d’une technologie isolée que de la capacité à mettre en place des plateformes de fabrication intégrées. Une « plateforme de fabrication intégrée » désigne un système de production qui gère l’ensemble du processus comme un cadre unique et interconnecté, depuis le développement des souches et la fermentation à grande échelle jusqu’à la purification, au contrôle qualité et à la formulation du produit. Même pour un même produit alimentaire d’origine microbienne, le choix de la matière première peut avoir une incidence sur les coûts de prétraitement et la variabilité de la qualité, tandis que le choix de la souche et du procédé de fermentation peut fortement influencer le coût de production, la consommation d’énergie et la qualité du produit. Les chercheurs ont donc conclu que la compétitivité industrielle future dépendra de la rapidité avec laquelle les entreprises pourront mettre en place des plateformes de fabrication optimisant ces facteurs de manière intégrée.
Du côté du marché, les chercheurs ont également identifié les conditions nécessaires à la réussite de l’industrie des aliments d’origine microbienne. En s’appuyant sur des enquêtes auprès des consommateurs et des études de cas du secteur, ils ont constaté que les aliments d’origine microbienne ne peuvent pas s’imposer simplement en mettant l’accent sur la durabilité environnementale. Les consommateurs accordent de l’importance au goût, à la texture, à la familiarité et à la sécurité, tandis que les fabricants alimentaires privilégient les fonctionnalités pouvant être appliquées à des produits concrets. Les entreprises et les investisseurs, quant à eux, accordent une importance particulière à la prévisibilité des procédures d’autorisation réglementaire et à la rapidité de mise sur le marché. En d’autres termes, le marché des aliments microbiens est entré dans une phase industrielle où non seulement la technologie, mais aussi la capacité de développement de produits et la préparation réglementaire sont évaluées conjointement.
Les chercheurs ont également fait valoir que les aliments d’origine microbienne ne devaient pas être considérés uniquement comme une industrie des protéines alternatives. Ils ont suggéré que ces aliments avaient le potentiel de devenir une plateforme centrale pour les ingrédients alimentaires fonctionnels issus de la fermentation de précision, les biomatériaux à haute valeur ajoutée et la biofabrication circulaire. La fermentation de précision est une technologie qui utilise des micro-organismes pour produire de manière sélective des protéines ou des substances fonctionnelles spécifiques. La biofabrication circulaire désigne un système de fabrication durable qui utilise des sous-produits et des ressources renouvelables pour produire de nouveaux produits d’origine biologique. Cela signifie que les aliments d’origine microbienne pourraient devenir non seulement une future source alimentaire, mais aussi un nouveau système de production reliant les industries mondiales de l’alimentation, des matériaux et de la biofabrication.
La stratégie d’industrialisation proposée dans cette étude s’inscrit également dans la droite ligne de l’orientation commerciale de SilicoBio, qui a participé à cette recherche conjointe. Sur la base de la stratégie de préparation à la production présentée dans l’étude, SilicoBio s’efforce de mettre en place une plateforme reliant les protéines microbiennes et les ingrédients alimentaires fonctionnels à la fermentation à l’échelle industrielle, à la mise à l’échelle et au développement de produits. La mise à l’échelle désigne le processus consistant à étendre la production de l’échelle du laboratoire à l’échelle industrielle.
Le professeur émérite Sang Yup Lee, du KAIST, a déclaré : « Alors que la concurrence mondiale dans les domaines de la biologie synthétique et de la biofabrication s’intensifie, les aliments d’origine microbienne sont en passe de devenir un secteur clé qui déterminera la compétitivité nationale en matière de biofabrication, au-delà de l’alimentation de demain. » Il a ajouté : « À l’avenir, la compétitivité dépendra de la rapidité avec laquelle nous parviendrons à mettre en place un écosystème d’industrialisation reliant les technologies de base à la production réelle et aux marchés. »
Un représentant de SilicoBio a déclaré : « Notre objectif est de relier la stratégie d’industrialisation proposée dans cette étude à la production et à la commercialisation réelles », ajoutant : « Nous allons mettre en place une plateforme capable de produire de manière stable des aliments de nouvelle génération d’origine microbienne et des biomatériaux fonctionnels. »
Cette étude, dont le premier auteur est Seok Yeong Jung, doctorant au département de génie chimique et biomoléculaire, et à laquelle ont participé des chercheurs de SilicoBio en tant que coauteurs, a été publiée le 17 juillet dans la revue internationale One Earth (facteur d’impact de 15,3, classée dans les 2,07 % supérieurs du JCR).
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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