Thème "Understanding and engineering microbial cells for functional food, feed and health"

Quelques mots sur le thème

Compréhension de la physiologie et des interactions microbiennes pour les aliments fonctionnels et la biotechnologie industrielle

Cet axe concerne la compréhension de la physiologie et des interactions microbiennes pour les aliments fonctionnels et la biotechnologie industrielle. D’une part, des recherches sont menées sur le développement de « Single-Cell Proteins » d’origine levurienne (majoritairement non-Saccharomyces) et bactérienne comme source de protéines alimentaires et dérivés, en mobilisant une forte composante en physiologie microbienne et en génie microbiologique. Ce premier champ de recherche possède une dimension « santé », en visant à enrichir les extraits protéiques en composés bénéfiques pour la santé humaine en fonction des espèces cultivées et de la conduite des bioréacteurs. D’autre part, un deuxième angle d’investigation se situe dans la suite de l’axe historique de l’équipe « Structure, biogenèse et assemblage pariétal » en se focalisant sur les mécanismes moléculaires d’interactions bactéries-levures (Saccharomyces et non-Saccharomyces) qui confèrent une part importante des bénéfices santé des postbiotiques et probiotiques levures. Ceci est combiné à la caractérisation de leur enveloppe (paroi + membrane), dans un contexte de découverte et caractérisation d’aliments fonctionnels (postbiotiques et probiotiques). L’étude de ces interactions inter-espèces est par ailleurs étendue à un 3ème type cellulaire, à savoir des cellules intestinales, avec l’idée de concevoir une méthodologie d’analyse de ces interactions triparties pour mieux simuler in vitro l’environnement intestinal. Par ailleurs, il est envisagé de concevoir une ingénierie de souches de levures visant à modifier sa paroi afin d’améliorer ses propriétés post- ou probiotiques, notamment promouvoir, en agissant sur la perméabilité de la paroi, l’externalisation par les levures de petites molécules ou protéines produites pour des applications en nutrition et/ou santé sont envisagés.

Les projets

Projet µO-PROT

(2024-2029)

Projet µO-PROT / ANR-DIVP-0001  (France 2030-PAI) : Les POUs (Protéines d’Organismes Unicellulaires) : De la Bioproduction à l’Evaluation des Propriétés Fonctionnelles, Nutritionnelles, Toxicologiques et des Impacts Sociétaux. France 2030, Investissement d’Avenir / Action « Maturation de technologies, RD partenariales, valorisation de la recherche et transfert de technologies », Appel à projet « Développer les protéines végétales et diversifier les sources de protéines – Volet 2 diversification des sources de protéines».

Dans le cadre du projet µO-PROT, il est proposé d’évaluer les potentialités de cette ressource alternative de protéines d’origine microbienne pour l’alimentation humaine par une approche intégrative considérant en amont les aspects de bioproduction (WP2), de DSP (WP3), de caractérisations nutritionnelle et toxicologique (WP4), de caractérisations biochimique et fonctionnelle (WP5), ainsi que les problématiques sociétales (WP6) tels que l’impact environnemental, l’évaluation technico-économique, acceptabilité du consommateur et la réglementation. Ce consortium et l’approche intégrée systémique proposée devraient permettre d’appréhender toutes les étapes de la chaîne de développement de ce nouvel ingrédient potentiel.

https://www.insa-toulouse.fr/fiche-projet/%C2%B5o-prot/

Partenaires : INSA Toulouse (Coord.), INP Toulouse, INRAE, CRT CATAR and EUROSAFE

  • Pour INSA (TBI (Coord.) & CRITT Bio Industrie)
  • Pour INP Toulouse (UCAI-UMR1010)
  • Pour INRAE (PNCA-UMR0914, Toxalim-UMR1313, PSAE-UMR0210, SayFood-UMR0782)

Projet AstroPOU

2021-2025

AstroPOU / Collaboration – INSA – CNES 

Étude, faisabilité de production de sources alimentaires (protéines), et de biopolymères pour des applications en Support Vie dans le cadre de vols habités longue durée (INSA/CNES).

L’objectif est de définir des voies de valorisation de déchets organiques par transformation microbienne pour la production de Protéines d’Organismes Unicellulaires et de biopolymères au sein d’un système Support Vie d’une future station Lunaire et Martienne.

Partenaires : TBI (Coord.), CNES

Projet LALLWALL

2016-

Cartographier et comprendre le support structurel de la diversité fonctionnelle de souches probiotiques et postbiotiques bactérienne et de levures. Dans ce partenariat industriel avec l’entreprise Lallemand, unité d’affaires Nutrition Animale, il s’agit d’explorer les bases structurelles (en particulier au niveau de l’enveloppe des microorganismes) et métaboliques des propriétés fonctionnelles de diverses souches d’intérêt en nutrition animale ainsi que la diversité fonctionnelle de ces souches en vue de développer des stratégies et outils d’amélioration des souches et de leur production.

Partenaires : Lallemand Nutrition Animale

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