Évaluation de l'innocuité des bactéries Gram négatif potentiellement présentes dans les fromages français au lait cru

Le microbiote des fromages affinés comporte une diversité de micro-organismes (levures, moisissures, bactéries) qui contribuent à la qualité gustative du produit mais peuvent également avoir un impact sur sa sécurité sanitaire. Un article du numéro de juin 2019 de la revue Food Microbiology s'intéresse plus particulièrement à l'évaluation de l'innocuité des bactéries à Gram négatif (GNB pour Gram negative bacterial), fréquentes dans les fromages à base de lait cru ou pasteurisé, et moins étudiées que les bactéries à Gram positif. Une précédente étude de 2012 avait montré la grande diversité de ces GNB dans le lait et le fromage français (173 souches, de 68 espèces bactériennes différentes). La présente publication approfondit ces travaux en réalisant une série de tests d'innocuité sur 20 de ces souches.

Les souches, de virulences variables, ont d'abord été testées in vitro dans les conditions rencontrées dans l'organisme humain lors du transit digestif, prenant en compte en particulier des facteurs de défense contre les germes bactériens (stress gastro-intestinal, résistance au sérum bactéricide) et de colonisation de la bactérie (adhésion à la muqueuse épithéliale). Ces expérimentations ont été complétées par une évaluation de la pathogénicité bactérienne in vivo, en inoculant, par injections à différentes concentrations, des groupes de 10 larves de Galleria mellonnella. Ce test permet d'évaluer la toxicité potentielle pour les consommateurs. Après incubation pendant 72 heures à 30 °C, le taux de mortalité a permis d'estimer une DL50 (dose létale entraînant la mort de la moitié de l'échantillon étudié), suivant la méthode statistique de correlation de Pearson.

Il apparaît que seulement quatre des GNB du groupe (souches de Morganella morganii, Providencia heimbachae, Hafnia paralvei et Proteus) sont toxiques pour les larves et pourraient posséder des facteurs de virulence. Toutefois, les auteurs n'ont pas identifié, pour l'ensemble des espèces bactériennes testées, de référence bibliographique mentionnant leur association à des intoxications alimentaires : cela pourrait être lié, selon eux, au rôle protecteur du bol alimentaire et aux interactions dynamiques entre le microbiote du fromage et les barrières gastro-intestinales.

Madeleine Lesage, Centre d'études et de prospective

Source : Food Microbiology

Quelle place des légumineuses dans l'alimentation des Français ?

Une étude récente, publiée dans Food Research International par une équipe du Centre des sciences du goût et de l'alimentation (CSGA), et financée par l’institut Carnot Qualiment, s’est intéressée à la place des légumineuses dans l'alimentation des Français non végétariens et aux moyens d'encourager leur consommation. 120 participants de plus de 18 ans, cuisinant régulièrement, ont été invités à composer des plats principaux, en choisissant trois photos d’aliments parmi 20, issus du répertoire culinaire traditionnel français et représentant les quatre catégories principales recommandées dans le Plan national nutrition santé (PNNS) : viandes-poissons-oeufs (VPO), féculents, légumes et légumineuses. Six scénarios fictifs étaient proposés aux participants pour différencier les contextes : repas du quotidien à domicile, restauration collective, restaurant, avec un budget restreint, pour recevoir un ami végétarien ou bien des invités. Les freins à la consommation de protéines végétales ont également été étudiés.

Les résultats montrent que les groupes d'aliments les plus souvent choisis sont ceux de la catégorie VPO : près de 80 % des plats composés par les participants contenaient un produit de cette catégorie, suivis des féculents et des légumes. Seul le scenario végétarien plaçait en premier des choix de photos de légumineuses. Quant aux photos de la catégorie féculents, elles étaient choisies pour composer le plat principal des scénarios « bon marché » (47 % des choix) ou « végétarien » (42 %).

Malgré la baisse de la consommation de viande depuis les années 1980, les aliments d'origine animale conservent une importance centrale dans les pratiques alimentaires françaises, et la place des protéines végétales, telles les légumineuses, est moins visible. Outre la quantification des préférences des mangeurs, pour différents types d'aliments, cette étude décrit les freins à la consommation de ces produits (difficiles à cuisiner, image vieillotte, etc.). Elle met en évidence des leviers pour les promouvoir (qualités nutritionnelles, durabilité, etc.) afin de ré-équilibrer les choix entre protéines animales et végétales.

Madeleine Lesage, Centre d'études et de prospective

Source : Food Research International

États-Unis : la loi de modernisation de la sécurité sanitaire des aliments favorisera les producteurs qui appliquent déj

La mise en œuvre progressive, aux États-Unis, de la nouvelle loi de modernisation de la sécurité sanitaire des aliments (Food safety modernization act, FSMA), entre 2016 et 2022, est susceptible d'avoir d'importants impacts économiques dans le secteur agricole, encore difficiles à mesurer. Un article, paru dans Applied Economic Perspectives and Policy, propose une simulation ex ante des effets de cette nouvelle réglementation sur les différents types de producteurs.

La FSMA renforce les normes sanitaires pour l'ensemble des acteurs de la chaîne alimentaire, de la production à la distribution, et étend le pouvoir réglementaire et de contrôle de la Food and Drug Administration. Au niveau de la production agricole, par exemple, la norme « Produce safety rule », qui concerne les fruits et légumes frais destinés à être consommés crus, prévoit des obligations nouvelles soumises à inspection en matière de qualité de l'eau, d'hygiène ou de gestion du risque de contaminations par les fèces. Elle s'imposera à partir de 2020 aux producteurs dont le chiffre d'affaires dépasse 500 000 $.

Pour évaluer les effets des nouvelles obligations sur les revenus des producteurs, et donc identifier les gagnants et les perdants, des simulations ont été réalisées sur le secteur de la tomate fraîche. Cette industrie se caractérise par une part importante d'importations (Mexique et Canada), une forte pénétration des normes privées, dont certaines rendues obligatoires (Floride, Californie), et une part importante de petits producteurs qui bénéficieront d'exemptions dans le cadre de FSMA.

Les résultats des simulations montrent que les producteurs appliquant déjà la norme privée GAP (Good Agricultural Practices), utilisée par les grands groupes de la distribution américaine, bénéficieraient d'une hausse de 24 % des revenus et de 7 % des parts de marché. Les gros producteurs seraient globalement gagnants, en raison notamment des économies d'échelle dans la mise aux normes, avec une hausse de 7 % du revenu. Les petits producteurs subiraient en revanche une baisse de 40 %, malgré les nombreuses exemptions prévues à leur égard. Enfin, les producteurs américains seraient gagnants vis-à-vis des pays tiers, car les importateurs devront s'assurer du respect des nouvelles règles, ce qui devrait augmenter le coût des produits importés.

Alexandre Martin, Centre d'études et de prospective

Source : Applied Economic Perspectives and Policy

Où en est l'impression 3-D alimentaire ?

Un article d'A. Baiano (université de Foggia), paru dans Food Reviews International, fait le point sur le développement de l'impression 3-D alimentaire. Se basant sur un corpus d'environ 200 textes scientifiques et d'autant de dépôts de brevets, l'auteure balise les domaines d'application, les fronts de recherche et les enjeux de la diffusion de cette technologie.

Cet état des lieux ne révèle pas de rupture majeure récente dans la conception des imprimantes. La fabrication additive était déjà utilisée dans les années 1980 pour le prototypage industriel, mais il a fallu attendre deux décennies pour avoir une série de réalisations dans le domaine alimentaire, principalement par extrusion : matières sucrées (2006-2009), aliments faciles à avaler destinés aux personnes âgées (2012-2015), viande in vitro (bioprinting, 2013), ou encore chocolat (2014). À partir d'un dessin en deux dimensions, un bras robotique ajoute des matériaux couche sur couche, différents procédés d'extrusion, de pulvérisation et de frittage permettant d'aboutir à une construction solide en trois dimensions (voir à ce sujet un précédent billet sur ce blog).

Si les options fondamentales semblent stabilisées, l'article attire l'attention sur plusieurs défis : les matériaux riches en fibres, intéressants d'un point de vue nutritionnel, sont difficiles à employer car de nature à obstruer les buses ou à produire des bulles à l'intérieur de l'aliment et des craquelures, compromettant sa texture et sa stabilité. Les recherches en vue d'optimiser la formulation des ingrédients et les paramètres d'impression (taille de la buse, vitesse du moteur, etc.) utilisent principalement les œufs, le lait et leurs dérivés, mais aussi des gélatines animales.

Autre point peu étudié, les ingrédients et les aliments imprimés sont exposés à des contaminations microbiennes, voire, dans le cas des équipements d'entrée de gamme, à la migration de plastiques et de particules toxiques. Les garanties nécessaires ne peuvent être obtenues qu'en contrepartie d'un prix élevé. L'auteure rassemble ainsi des éléments sur les modèles commercialisés : si le prix de base est autour de 6 000 dollars, il peut monter bien plus haut, jusqu'à 65 000 pour l'unité BeeHex utilisée dans un vol de la NASA pour imprimer une pizza, et capable de débiter 500 cookies par heure.

Florent Bidaud, Centre d'études et de prospective

Source : Food Reviews International

Diversification des chaînes d’approvisionnement et résistance aux chocs

Les chocs d'approvisionnement, en particulier ceux liés à des pertes de production ou à des problèmes de distribution, sont en augmentation dans le monde. Face à ce constat, des chercheurs de l’université d'État de Pennsylvanie et de l’université d’Arizona du Nord ont travaillé, grâce au développement d’un modèle, sur des pistes permettant de les éviter.

Dans un article paru en juillet dans Nature, ils indiquent avoir mesuré la diversité des circuits d’approvisionnement en appliquant l’indice de Shannon à des données de flux annuels de marchandises (cultures, animaux vivants, aliments pour animaux et viande), dans cent quinze zones géographiques couvrant l’ensemble des États-Unis. Ils ont ensuite établi un lien entre ce critère et la probabilité de survenue d’un choc d’approvisionnement, défini comme une baisse des flux de marchandises en dessous d’une moyenne calculée sur quatre ans. Leurs travaux ont porté sur la période 2012-2015, lors de laquelle les systèmes alimentaires ont été très affectés par les sécheresses et les chocs de production agricole dans les Grandes Plaines et dans l'ouest du pays.

Contrairement aux modèles de gestion des aléas concentrés sur un type de risque spécifique, l’intérêt de cette approche est qu’elle intègre l’ensemble des sources de risques et donc les événements extrêmes inattendus, qu’ils soient climatiques, sanitaires, politiques, etc. Selon les auteurs, ce modèle pourrait constituer un outil au service des collectivités publiques afin qu’elles mènent des politiques alimentaires plus efficaces, basées sur la demande et encourageant, par la législation et des incitations, de nouveaux circuits d’approvisionnement. Ces mesures pourraient être renforcées par le déploiement d’assurances et de stockages dans les zones les plus à risque.

Relation entre la probabilité d'un choc et la diversité de la chaîne d'approvisionnement

Source : Nature Food

Lecture : a) relation observée empiriquement ; b) relation modélisée

Amandine Hourt, Centre d'études et de prospective

Source : Nature Food

Impact des additifs alimentaires de taille nanométrique sur les bactéries commensales et pathogènes de l'intestin

Dans un article publié en décembre 2018 dans la revue npj Science of Food, un groupe de chercheurs allemands, autrichiens et américains expose ses travaux sur l'impact potentiel des additifs alimentaires, sous forme nanoparticulaire (NPs), sur le microbiome intestinal. À l'aide d'un dispositif expérimental in vitro, ils caractérisent les interactions entre ces additifs et les bactéries du tractus digestif, pathogènes ou non. Les travaux se font en milieu liquide, avec des paramètres (température, pH, etc.) équivalents au système digestif. Divers agents microbiens (germes pathogènes mais aussi probiotiques), potentiellement présents dans le tractus digestif, sont exposés à différents types de NPs (cuivre, argent, silice, noir de carbone, etc.).

L'expérience montre que se forment des complexes comprenant à la fois des NPs, des bactéries commensales probiotiques et des germes pathogènes. On observe notamment une liaison rapide de NPs à certaines bactéries (Helicobacter pylori et Listeria monocytogenes). La taille des additifs nanoparticulaires est un élément déterminant pour la liaison, devant le type de matériau ou la charge électrique de surface. Aucune incidence n'a été relevée sur la croissance des bactéries commensales. Selon les auteurs, la présence de complexes « NPs-bactéries » serait de nature à réduire la toxicité de certains de ces additifs (silice) et de certains germes pathogènes par rapport à leurs formes isolées : les interactions utilisent des sites de liaison qui, de ce fait, deviennent indisponibles pour attaquer les cellules épithéliales gastro-intestinales. Les résultats montrent que le recours à des additifs sous forme nanoparticulaire est susceptible de modifier le microbiome et de réduire la toxicité de certains germes, comme Helicobacter pylori, fréquent dans le milieu gastrique et pouvant être responsable d’ulcères et de cancers.

Cette étude contribue à enrichir les connaissances sur les effets des variations du régime alimentaire sur le microbiome et, partant, sur les maladies métaboliques. Alors que différents types de NPs alimentaires (additifs technologiques ou organoleptiques notamment), naturels ou manufacturés, sont susceptibles d’être présents dans le tractus alimentaire, leurs effets avaient été assez peu étudiés jusqu'à présent et seuls quelques uns étaient connus.

Madeleine Lesage, Centre d'études et de prospective

Source : npj Science of Food

Événements à venir

- 13 juillet 2022, à distance

Webinaire sur « Cellular agriculture in the UK, Cultivate » organisé par Tables debates

- 15 juillet 2022, à distance

Webinaire « What next for food taxes and subsidies? Lessons from pricing policies to address food and nutritional issues » organisé par Tables debates

- 17-20 juillet 2022, Québec et à distance

5^e Congrès mondial d'agroforesterie organisé par l'université de Laval, en partenariat avec l’Union internationale d’agroforesterie et le Centre international de recherche en agroforesterie

- 14 août 2022, Angers et à distance

Congrès sur « Horticulture for a world in transition » organisé par Agri Sud-Ouest Innovation

- 23-26 août 2022, Rennes

8^e Colloque international sur les maladies racinaires des légumineuses, organisé par Inrae

- 29-31 août 2022, Montpellier

13^e colloque International de la Société Française de Biologie Végétale organisé par Inrae

- 1-2 septembre 2022, Zollikofen et à distance

Forum « (R)évolution dans la politique agricole suisse – quelle direction ? » organisé par la Haute école spécialisée bernoise

- 2 septembre 2022, Bordeaux et à distance

Conférence internationale sur l'innovation en agriculture organisée par l'Association internationale pour la durabilité de l'agriculture

- 6 septembre 2022, Chalons-en-Champagne

Journées ruralités organisées par le CESER Grand Est

- 13-16 septembre 2022, Paris et à distance

Matinales organisées par l'Ifip sur l'actualité économique de la filière porcine, dans le cadre du SPACE

- 22 septembre 2022, Marcenat

Ateliers « Herbe de nos montagnes » organisé par Inrae

- 23 septembre 2022, à distance

Web'Assises des déchets

- 3 octobre 2022, à distance

Séminaire « Comment les plateformes modifient-elles les chaînes de valeur alimentaires ? » organisé par Inrae

L'agriculture biologique peut-elle nourrir la planète avec les ressources azotées disponibles ?

Des études récentes considèrent que l'agriculture biologique (AB) pourrait nourrir la population mondiale en 2050. Toutefois, elles ne tiennent pas compte de la disponibilité des ressources en azote pour l'AB et surévaluent donc son potentiel de production. Dans un article publié en mai dans la revue Nature Food, des chercheurs étudient la possibilité d'une transition globale et massive vers l'agriculture biologique, en prenant en compte ce facteur limitant.

Les auteurs utilisent un modèle biophysique d'optimisation linéaire (GOANIM) qui maximise, pour chaque unité géographique, la production en AB étant donné la quantité d'azote organique disponible. 216 scénarios sont ensuite comparés à un scénario de référence dans lequel la production repose à 100 % sur l'agriculture conventionnelle. Ces scénarios diffèrent selon 6 critères : i) la part de la surface agricole dédiée à l'AB ; l'utilisation d'azote issu ii) des eaux usées et iii) d'exploitations d'élevage conventionnel ; iv) la reconception des systèmes d'élevage ; v) un changement de régime alimentaire ; vi) une réduction des pertes alimentaires.

Les résultats montrent qu'une conversion totale à l'AB diminuerait la production alimentaire de 36 % par rapport au scénario de référence, avec une forte variabilité selon les régions. Il serait donc impossible, selon les auteurs, de nourrir la population mondiale avec une agriculture 100 % biologique, même en réduisant complètement les pertes alimentaires. Cependant, il serait possible d'atteindre cet objectif avec 60 % d'AB si des changements étaient mis en œuvre à la fois du côté de la production (ex. : possibilité d'utiliser de l'azote issu d'élevages conventionnels ou d'eaux usées) et de la consommation (ex. : changement de régime alimentaire) (figure ci-dessous). Convertir 20 % de la surface agricole mondiale serait même possible sans modifier la demande ni la réglementation sur les sources d'azote autorisées en AB.

Possibilités de réalisation des différents scénarios 

Source : Nature Food

Lecture : chaque cellule représente un scénario (tous les scénarios ne sont pas représentés). Les chiffres dans chaque cellule indiquent la quantité moyenne d'azote nécessaire pour que la production biologique couvre la demande alimentaire mondiale (kgN/ha). Les scénarios sont classés selon quatre catégories : réalisable (vert foncé - production plus élevée que la demande), probablement réalisable (vert clair - production inférieure à la demande de moins de 5 %), probablement réalisable (orange - production inférieure à la demande de plus de 5 % mais de moins de 8 %) et irréalisable (rouge - production inférieure de plus de 8 % à la demande). Le scénario correspondant à une transition totale de l'agriculture vers l'AB est présenté dans la dernière ligne.

Les auteurs soulignent enfin l'importance de restructurer les systèmes d'élevage pour le développement de l'agriculture biologique. Selon eux, il faudrait notamment les réorienter vers des élevages ruminants et mieux les répartir sur le territoire pour favoriser le bouclage du cycle de l'azote. Ces observations contrastent avec les résultats d'autres études qui s'appuient sur une baisse drastique de la taille du cheptel, ignorant ainsi le rôle crucial de l'élevage comme source d'intrants pour l'AB.

Estelle Midler, Centre d'études et de prospective

Source : Nature Food

Au niveau mondial, les femmes déclarent être plus exposées à l'insécurité alimentaire que les hommes

Dans un article publié en janvier 2019 sur le site de la revue Food Policy, une chercheuse américaine étudie le lien entre genre et insécurité alimentaire (IA). Plus particulièrement, elle se pose trois questions : les femmes sont-elles plus exposées à l'insécurité alimentaire que les hommes ? Dans quelles régions du monde trouve-t-on les plus fortes inégalités ? Celles-ci peuvent-elles s'expliquer par des caractéristiques socio-démographiques différentes entre hommes et femmes ?

Pour y répondre, l'auteure a utilisé les résultats, pour 2014, du sondage mondial de la société Gallup (Gallup World Poll), qui interroge chaque année par téléphone, sur des thèmes variés, un millier de personnes dans 147 pays (soit 132 980 individus en 2014). Les données déclaratives ainsi collectées permettent d'évaluer l'insécurité alimentaire vécue selon l'échelle FIES, définie par la FAO, et de classer les répondants en trois groupes : faiblement, modérément et fortement exposés (allant donc d'une simple inquiétude quant à la possibilité de se nourrir à de réelles situations de faim). Ces éléments sont ensuite analysés à l'aide de méthodes statistiques et économétriques.

Taux de prévalence relatif « d'insécurité alimentaire modérée » pour les femmes par rapport aux hommes en 2014, d'après les réponses au Gallup World Poll

Source : Food Policy

Lecture : est représenté, pour chaque pays, le ratio des taux de prévalence d'insécurité alimentaire modérée femmes / hommes, calculé d'après les réponses au sondage ; un ratio supérieur à 1 correspond à une surexposition des femmes.

Les résultats montrent que, au sein d'un même pays, les différences de taux de prévalence entre hommes et femmes peuvent atteindre jusqu'à 19 points. Comme l'illustre la figure ci-dessus, en France, le taux de prévalence d'insécurité alimentaire modérée des femmes est 1,25 à 1,5 fois plus fort que celui des hommes. Pour une exposition faible ou forte à l'insécurité alimentaire (autres cartes disponibles dans l'article), l'écart est de plus de 50 %, toujours en défaveur des femmes. À l'échelle mondiale, des différences existent entre pays, et selon que l'on s'intéresse aux individus faiblement, moyennement ou fortement exposés.

L'auteure identifie plusieurs facteurs expliquant ces écarts de prévalence : différences de statut d'emploi (qui en expliquent 10 %), de niveau d'éducation (5 %), de revenu (25 %), de statut marital (10 %) et d'accès à un réseau social (15 %). Ils n'expliquent cependant pas tout et, même à caractéristiques égales, une femme européenne conserve une probabilité plus élevée (de 2,4 points) qu'un homme de vivre dans une situation d'insécurité alimentaire « faible ». Cela pourrait provenir de différences dans l'allocation des ressources alimentaires au sein des foyers ou dans les déclarations faites du sentiment d'insécurité alimentaire. Cette analyse suggère que des politiques publiques ayant pour but d'améliorer l'accès des femmes à l'éducation et à des emplois bien rémunérés pourraient avoir des effets positifs sur la sécurité alimentaire.

Estelle Midler, Centre d'études et de prospective

Source : Food Policy

Scénarios pour l'innovation dans l'agroalimentaire

 « Europe INNOVA » est une initiative à l’intention des professionnels de l’innovation, financée par la Commission européenne dans le cadre du 6e programme-cadre, qui identifie et analyse les incitations et les obstacles à l'innovation dans des secteurs spécifiques. L'industrie agroalimentaire a fait l'objet dans ce cadre d'un rapport de prospective sectorielle.

Sur la base de tendances lourdes (croissance démographique et vieillissement en Europe, progrès scientifique et techniques), cinq scénarios ont été élaborés :

 

 Scénario 1 « Business as usual »

 Le scénario décrit la diversité actuelle avec la coexistence de tendances comme celle de la recherche de la « naturalité » (produits bios) et le succès de produits fonctionnels très élaborés, « enrichis », ainsi que le développement des fast-foods. Les inégalités sociales se reflètent dans les comportements alimentaires. Le niveau d'innovation n'est pas très élevé.

 

Scénario 2 « Going Natural »

 Le mouvement vers des produits plus simples, plus « naturels » se renforce, les fast-foods proposent des alternatives « healthy » (salades, fruits). Les consommateurs sont davantage sensibles au bien-être animal, aux critères éthiques. L'innovation réside dans le fait de concevoir des plats préparés avec des ingrédients plus sains (par exemple dans additifs). Les conditions de réalisation de ce scénario sont une certaine prospérité économique et des préoccupations de santé croissantes, mais il peut également être porté par une vision négative des industries agroalimentaires.

 

Scénario 3 « Cheap and convenient »

 Dans un contexte économique plus difficile, les informations nutritionnelles contradictoires conduisent au désintérêt des consommateurs pour l'alimentation « saine ». L'objectif est avant tout de se faire plaisir sans trop dépenser. Les ressources pour l'innovation sont limitées et les entreprises cherchent surtout à réduire leurs coûts.

 

Scénario 4 « High tech nutrition »

 Dans ce scénario, le progrès technologique est rapide et influence l'innovation dans l'agroalimentaire, qui est mieux acceptée par les consommateurs car elle apporte de véritables bénéfices en matière de santé.

 

Scénario 5 « Emergency »

 La disponibilité et l'accessibilité même de l'alimentation ne sont pas garanties dans ce scénario et l'innovation consiste surtout à fournir assez de nourriture. Il s'agit d'un scénario de rupture mais qui n'est pas inenvisageable étant donné l'état des ressources, selon les auteurs.

 

Pour chaque scénario, des marchés émergents sont identifiés, ainsi que des enjeux pour les politiques publiques.

 

Céline Laisney, Centre d'études et de prospective