Viande in vitro : obstacles et risque de désillusion

Dans un article de septembre 2021, The Counter s’interroge sur les prochaines étapes des projets de « viande in vitro ». La culture de cellules animales à des fins alimentaires a donné lieu à des prototypes, les startups constituent un secteur de R&D dynamique et les investissements s’intensifient. Fin 2020, à Singapour, une autorisation de mise sur le marché a été octroyée à la société Just. Toutefois, de nombreux indicateurs incitent à la prudence. L’auteur compare ainsi différentes études technico-économiques et interviewe les acteurs, pour mieux cerner leurs ambitions et perceptions des perspectives techniques. Les économies d’échelle, indispensables, peuvent être obtenues en suivant trois voies : des coûts réduits liés aux ingrédients du milieu de culture, des cellules plus « efficaces », des bioréacteurs plus grands. Aucune de ces voies ne semble maîtrisée aujourd'hui et le secteur pourrait être au bord de l’effondrement. Certains appellent donc à un renfort de la recherche par les fonds publics. Pour l’auteur, un tel choix d’allocation paraît particulièrement hasardeux au regard d’autres priorités, comme le déploiement des énergies renouvelables.

Source : The Counter

Viande in vitro et impression 3-D de bœuf wagyu par une équipe japonaise

Paru dans Nature communications, un article relate l’assemblage sous forme de « steak », par une équipe de chercheurs de l’université d’Osaka, de différents types de cellules cultivées in vitro de bœuf wagyu (myocites, adipocytes, capillaires). Le procédé recourt à une impression 3-D intégrant un « bain » de gel tendineux (tendon-gel integrated bioprinting), mais les fibres obtenues ont ensuite été assemblées manuellement. Reproduire la structure persillée du bœuf japonais constitue en soi une performance. L’article livre à ce sujet d’intéressants aperçus sur les méthodes et les échelles de réalisation aujourd’hui accessibles : l'obtention d'un « steak » de 5 mm de diamètre et de 10 mm de long a nécessité la construction « de 72 fibres comprenant 42 muscles, 28 tissus adipeux et 2 capillaires sanguins ».

Vue d’ensemble du procédé

Source : Nature communications

Lecture : a) structure d’une tranche de bœuf wagyu (« steak ») ; b) schéma de construction du prototype à partir de cultures de cellules in vitro. Sigles : FACS - fluorescence activated cell sorting ; SVF - stromal vascular fraction ; bSCs - bovine satellite cells ; bADSCs - bovine adipose-derived stem cells.

Source : Nature Communications

Que pensent les Français de la culture de cellules musculaires pour produire de la viande ?

Parue dans Viandes et produits carnés, une étude porte sur les perceptions, avis et attitudes des consommateurs français eu égard à la viande in vitro. Elle repose sur l'administration d'un questionnaire, via Google Forms, qui a recueilli 4 533 réponses. 40 à 50 % des sondés estiment que l’élevage fait face à des problèmes éthiques et environnementaux, mais seulement 18 % à 26 % d'entre eux considèrent que la « viande artificielle » peut résoudre ces difficultés. L'exploitation des réponses permet d'examiner divers aspects (appétence ou dégoût, consentement à payer, etc.). D’après cette enquête, le marché de la viande artificielle serait « au mieux un marché de niche s’adressant environ à un cinquième des Français », alors que, pour un autre cinquième des sondés, « elle n’a aucun avenir ».

Source : Viandes & produits carnés

Viande in vitro : intérêts, enjeux et perception des consommateurs

Un article paru en décembre 2020 dans Techniques de l'ingénieur dresse le bilan de 20 années de recherche sur la culture de cellules animales in vitro à des fins alimentaires. Après un rapide rappel du dispositif (des cellules prélevées sur un animal sont multipliées et différenciées dans un milieu riche en nutriments et facteurs de croissance), il relativise son intérêt en matière de santé humaine, d'impacts environnementaux et de bien-être animal. L'article détaille ensuite les défis technologiques d'une production à grande échelle, dont la réduction des coûts et l'adaptation des milieux de culture (notamment le non-recours au sérum fœtal bovin), mais aussi des points minorés par les startups, comme la reproduction de la texture de la viande d'élevage, l'utilisation d'hormones ou les rejets dans l'environnement. Enfin, s'agissant de l'information des consommateurs et de la mise en marché, la terminologie diffusée dans les médias est discutable : pour les auteurs, « la viande de culture n'est pas vraiment de la viande », ni d'un point de vue biologique, ni pour le droit.

Sur ce sujet, le site d'INRAE propose un entretien avec l'un des auteurs.

Source : Techniques de l'ingénieur

Un podcast et une chaîne Youtube pour mieux connaître le secteur de la viande in vitro

Cultured Meat and Future Food, un podcast animé par A. Shirazi, propose de nombreux entretiens avec les responsables des startups, les investisseurs et les ONG liées à la viande in vitro. Ainsi, un épisode récent éclaire l'arrivée sur le marché, à Singapour, fin 2020, des bouchées de poulet de Eat Just, Inc. Signalons également, parmi des événements publics relayés et également visibles sur Youtube, le récent Cultured Meat Symposium où intervenaient P. Shapiro, auteur du livre Clean meat, et I. Datar, de l'ONG Harvest, qui contribuent à structurer le secteur.

Source : Cultured Meat and Future Food

Viande artificielle et environnement

L'Agence européenne pour l'environnement (AEE) a publié fin octobre 2020 quatre notes d'information sur les impacts environnementaux potentiels de quatre innovations technologiques émergentes. L'une d'entre elles porte sur la viande artificielle. Cette innovation est généralement présentée comme une réponse écologique à la forte augmentation de la consommation de viande attendue d'ici à 2050 à l'échelle mondiale (+73 % selon la FAO). Si des bénéfices en matière de santé et de bien-être animal pourraient en découler, des impacts négatifs sur l'emploi agricole et les écosystèmes des zones rurales sont à attendre, par exemple, à cause d'une diminution des pâturages d'estive. Outre l'incertitude pesant sur les achats par les consommateurs, des réserves scientifiques sont émises sur les réels impacts environnementaux d'une technologie dont les processus de production sont encore au stade de développement. Seules des évaluations systémiques et des programmes publics dédiés, le cas échéant, permettront d'en maîtriser les futures conséquences.

Source : Agence européenne de l'environnement

Où en est le développement de la viande in vitro ?

Un dossier de Frontiers in Nutrition fait le point sur les techniques de production dans ce secteur émergent. Dans un bilan intitulé « Le mythe de la viande cultivée », S. Chriki (Isara) et J.-F. Hocquette (INRAE) relèvent que, depuis le début des années 2010, « aucune avancée majeure n'a été observée, malgré de nombreuses publications nouvelles ». La mise au point de milieux de culture ne recourant pas à des sérums animaux semble acquise, mais n'est pour le moment pas documentée. Certaines inquiétudes planent encore, comme celle d'une dégénérescence de lignée similaire à celle des cellules cancéreuses. Selon eux, les alternatives à base de protéines végétales, déjà sur le marché, pourraient même avoir rendu « obsolète » le projet de viande in vitro. Une autre contribution souligne d'ailleurs la « longue trajectoire de recherches supplémentaires » nécessaire avant d'obtenir une composition et une texture comparables à la viande traditionnelle (goût, couleur, teneur en vitamine B12, etc.).

Un article, co-signé notamment par M. Post (université de Maastricht et Mosa Meat), détaille les options techniques pour les étapes de prolifération des cellules satellites (cellules souches présentes dans les muscles), puis de différenciation de celles-ci en cellules musculaires, en vue de proposer une stratégie de production à grande échelle. Certains microsupports (microcarriers) favorisent l'adhérence des cellules plus que d'autres, en fonction de leur enrobage (ex. : protéines de matrice extracellulaire comme la fibronectine), de leur topographie (rugosité, élasticité, etc.) ou de leur caractère hydrophile. Trois options sont possibles :

- des microsupports non comestibles temporaires, comme du plastique, à enlever après la prolifération, mais avec des difficultés liées à la séparation (chimique, thermique ou mécanique) ;

- des structures non comestibles mais dégradables ;

- des polymères comestibles (additifs alimentaires classiques), imbriqués dans le produit final, avec encore des inconnues liées à l'interférence éventuelle avec le processus de différenciation.

Les auteurs privilégient cette dernière option. Ils suggèrent aussi la faisabilité d'un processus de prolifération/différenciation en une étape unique, moins perturbant pour les cellules et plus facile à industrialiser.

Représentation des étapes de préparation des cellules et des options selon la nature des microsupports

Source : Frontiers in Nutrition

Florent Bidaud, Centre d'études et de prospective

Source : Frontiers in Nutrition

Quel avenir pour les analogues à la viande ? Considérations de Chatham House pour l'Union européenne

Dans un document de travail de Chatham House publié en février 2019, A. Frogatt et L. Wellesley proposent un état des lieux des produits analogues à la viande, aussi bien d'origine végétale que « cultivés » à partir de cellules animales (in vitro) (cf. figure). Innovations, facteurs de développement et implications réglementaires pour l'Union européenne (UE) sont passés en revue. Selon les auteurs, la « viande cultivée » est à l'heure actuelle au stade du prototype, développé par des start-up financées par des grands groupes. Le marché des substituts d'origine végétale reste limité (moins de 1 % du marché de la viande aux États-Unis), mais connaît une croissance significative. Le développement d'un marché des produits analogues à la viande dépendra de plusieurs facteurs : perceptions des consommateurs, bilan environnemental, demande globale de produits carnés, stratégies concurrentes du secteur de la viande « traditionnelle », coûts de production, etc. Dans l'UE, la viande cultivée devrait, pour les auteurs, relever de la réglementation Novel Food, ce qui n'est pas nécessairement le cas pour les produits d'origine végétale. Le document souligne également l'importance de la question des labels, et la nécessité pour l'Union de réfléchir en termes de cadre réglementaire et de stratégie industrielle pour préparer l'avenir.

Procédés de production de la « viande cultivée » et de la « viande d'origine végétale »

Source : Chatham House

Source : Chatham House

Changement de régimes alimentaires et utilisation des terres agricoles

Un article dans Global Food Security explore les conséquences, au niveau des surfaces de terres agricoles mobilisées, de l'introduction d'insectes, de viande in vitro ou encore de tofu dans les régimes alimentaires. Les auteurs insistent sur l'approche stylisée qu'ils ont retenue. En effet, leur publication propose plusieurs scénarios où ces alternatives remplacent 50 % des produits animaux actuellement consommés (viande, lait et œufs), sur la base d'une équivalence en énergie ou protéines. Le pourcentage est choisi arbitrairement, l'objectif étant de comparer les scénarios entre eux. D'autres scénarios sont également considérés : ils contiennent des remplacements d'une partie des produits animaux consommés par un type de viande donné, du lait, des œufs ou encore par des produits de l'aquaculture ; certains reposent sur des régimes alimentaires moyens tels que ceux en Inde ou aux États-Unis (respectivement pauvre et riche en produits animaux). Par ailleurs, les auteurs ont intégré un scénario avec une réduction des déchets produits par les consommateurs et des nutriments ingérés au-delà des recommandations.

Les auteurs utilisent l'index Human appropriation of land for food (HALF index) pour estimer la surface nécessaire pour approvisionner la population mondiale, avec un régime alimentaire donné, et ce à pratiques et technologies constantes. Le travail prend 2011 comme année de référence pour effectuer les différentes substitutions en produits alimentaires. Les auteurs concluent que tofu et insectes mobiliseraient le moins de terres (environ -35% par rapport au régime alimentaire de 2011), ce qui est assez comparable au scénario de remplacement par des œufs ou de la viande de volaille (entre -28 et -30%). En revanche, un scénario avec une alimentation plus riche en protéines animales conduirait à une augmentation virtuelle des terres agricoles de +178 %. Le tableau ci-dessous reprend l'ensemble des résultats.

Résumé des différents scénarios et résultats en termes de surface, de variation de l'index HALF

Source : Global Food Security (figure partielle)

Pour finir, la dernière section de l'article énumère un certain nombre de limites : la non prise en compte du commerce international, de l'acceptabilité de certaines alternatives alimentaires, de la redistribution géographique et/ou temporelle des terres cultivées, etc.

Élise Delgoulet, Centre d'études et de prospective

Source : Global Food Security