L'augmentation des concentrations de CO₂ modifie les protéines du blé et la qualité boulangère
Le changement climatique a des répercussions sur le pain
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L'augmentation des concentrations de dioxyde de carbone modifie non seulement la croissance et le rendement du blé, mais aussi la composition de ses protéines. Une étude de terrain menée en collaboration avec des chercheurs du Forschungszentrum Jülich montre que, sous des niveaux élevés de CO₂, la quantité de protéines clés du gluten a diminué, tout comme la qualité boulangère. Dans le même temps, la teneur en certains inhibiteurs d’amylase et de trypsine (ATI) – des protéines susceptibles de jouer un rôle dans les maladies liées au blé – a augmenté. Toutefois, l’ampleur des modifications subies par le blé dépend largement de la variété.
Le changement climatique affecte le pain
La bonne levée du pain, l’élasticité de la pâte ou encore l’effet de certaines protéines du blé sur l’organisme humain se déterminent dès le stade du grain. Mais la composition du grain n’est pas figée : l’atmosphère dans laquelle la plante pousse influence également les protéines produites par le blé.
Une équipe de recherche a donc cultivé dix variétés de blé d’hiver dans des conditions de terrain réalistes, à différentes concentrations de CO₂. À l’aide de BreedFace, une installation permettant de cultiver des plantes sous des niveaux élevés de CO₂, les plantes ont été cultivées soit à une concentration moyenne de 450 ppm de CO₂, soit à un niveau élevé de 546 ppm — une valeur de l’ordre des concentrations atmosphériques futures. Contrairement à une serre, le blé pousse ici dans des conditions de plein champ normales.
Moins de protéines de gluten, des miches plus petites
Les résultats montrent une évolution significative de la composition protéique. La teneur totale en protéines des grains a diminué en moyenne de 4,7 % sous des niveaux élevés de CO₂. L’effet était encore plus prononcé pour les protéines de gluten étudiées : leur quantité totale était, en moyenne, inférieure de 18,7 %.
Il ne s’agit pas simplement d’une observation moléculaire. Les protéines de gluten jouent un rôle clé dans la détermination des propriétés de la pâte. En effet, lors des essais de cuisson, le volume du pain a également diminué de 4,1 % en moyenne ; le « volume de sédimentation » — un autre indicateur de la qualité boulangère du blé — a quant à lui baissé de 11,7 %. Bon nombre des protéines de gluten analysées présentaient une corrélation directe avec ces caractéristiques de qualité.
L’étude établit ainsi un lien entre les changements climatiques observés en plein champ, les modifications subies par certaines protéines au sein du grain et une caractéristique qui touche directement les consommateurs : la qualité de la farine et du pain.
Les protéines liées à la santé réagissent différemment
Il est particulièrement intéressant de noter que tous les groupes de protéines n’ont pas suivi la même tendance. Alors que les protéines de gluten ont diminué, la quantité totale des inhibiteurs d’amylase et de trypsine (ATI) examinés a augmenté en moyenne de 5,7 %. Les ATI sont des protéines naturelles du blé qui font l’objet d’études, notamment en lien avec les allergies au blé et la sensibilité au blé non cœliaque. Les chercheurs n’ont examiné qu’un sous-ensemble des peptides potentiellement actifs sur le plan immunologique et n’ont effectué aucun test immunologique.
La variété pourrait devenir la clé d’un blé adapté au climat
Une conclusion particulièrement pertinente concerne les différences entre les dix variétés étudiées. Pour la plupart des protéines, le génotype — c’est-à-dire la variété de blé — a eu une influence plus importante que le traitement au CO₂ lui-même. Certaines variétés ont présenté des profils protéiques relativement stables, tandis que d’autres ont réagi beaucoup plus fortement à l’augmentation de la concentration en CO₂.
Cela met en évidence une implication importante de l’étude : l’agriculture n’est pas nécessairement à la merci des changements provoqués par la hausse des concentrations de CO₂. La sélection et la sélection génétique ciblées de variétés adaptées pourraient contribuer à préserver ou à influencer spécifiquement la qualité boulangère, la teneur en protéines et les propriétés bénéfiques pour la santé du blé, même dans les conditions climatiques futures.
Pas encore de prévision pour le blé de demain
Néanmoins, ces résultats ne doivent pas être interprétés comme une prévision universellement valable. L’expérience a été menée sur un seul site et au cours d’une seule saison de croissance. De plus, un seul anneau FACE à concentration élevée en CO₂ et un seul anneau témoin étaient disponibles pour chaque essai. D’autres études menées sur différents sites et sur plusieurs années sont donc nécessaires.
Cependant, l’étude montre clairement que les conséquences de l’augmentation des concentrations de CO₂ peuvent aller bien au-delà de la croissance et du rendement des plantes. Elles peuvent également modifier les propriétés de notre alimentation, notamment la facilité avec laquelle le blé peut être transformé et les protéines que nous en consommons.
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